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Einfache Linearterme im Nenner

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:
3x x -2 = 4

Lösung einblenden

D=R\{ 2 }

Wir multiplizieren den Nenner x -2 weg!

3x x -2 = 4 |⋅( x -2 )
3x x -2 · ( x -2 ) = 4 · ( x -2 )
3x = 4( x -2 )
3x = 4x -8 | -4x
-x = -8 |:(-1 )
x = 8

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ 8 }

Bruchgleichung (mit Ausklammern)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:
7x x -2 + 54 3x -6 = -1

Lösung einblenden

D=R\{ 2 }

7x x -2 + 54 3( x -2 ) = -1 |(Nenner faktorisiert)

Wir multiplizieren den Nenner x -2 weg!

7x x -2 + 54 3( x -2 ) = -1 |⋅( x -2 )
7x x -2 · ( x -2 ) + 54 3( x -2 ) · ( x -2 ) = -1 · ( x -2 )
7x +18 = -( x -2 )
7x +18 = -x +2 | -18
7x = -x -16 | + x
8x = -16 |:8
x = -2

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -2 }

Bruchgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5x -1 x -1 -4 = 0

Lösung einblenden

D=R\{ 1 }

Wir multiplizieren den Nenner x -1 weg!

5x -1 x -1 -4 = 0 |⋅( x -1 )
5x -1 x -1 · ( x -1 ) -4 · ( x -1 ) = 0
5x -1 -4x +4 = 0
x +3 = 0
x +3 = 0 | -3
x = -3

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -3 }

Bruchgl. mit x-Potenzen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

- 4 x = -1 + 5 x 2

Lösung einblenden

D=R\{0}

Wir multiplizieren den Nenner x 2 weg!

- 4 x = -1 + 5 x 2 |⋅( x 2 )
- 4 x · x 2 = -1 · x 2 + 5 x 2 · x 2
-4x = - x 2 +5
-4x = - x 2 +5 | + x 2 -5

x 2 -4x -5 = 0

Lösen mit der a-b-c-Formel (Mitternachtsformel):

eingesetzt in x1,2 = - b ± b 2 -4a · c 2a ergibt:

x1,2 = +4 ± ( -4 ) 2 -4 · 1 · ( -5 ) 21

x1,2 = +4 ± 16 +20 2

x1,2 = +4 ± 36 2

x1 = 4 + 36 2 = 4 +6 2 = 10 2 = 5

x2 = 4 - 36 2 = 4 -6 2 = -2 2 = -1

Lösen mit der p-q-Formel (x² + px + q = 0):

vor dem Einsetzen in x1,2 = - p 2 ± ( p 2 ) 2 - q
berechnen wir zuerst die Diskriminante D = ( p 2 ) 2 - q :

D = ( -2 ) 2 - ( -5 ) = 4+ 5 = 9

x1,2 = 2 ± 9

x1 = 2 - 3 = -1

x2 = 2 + 3 = 5

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -1 ; 5 }

Bruchgleichung (quadr.) 1

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-3x -1 x -5 = x

Lösung einblenden

D=R\{ 5 }

Wir multiplizieren den Nenner x -5 weg!

-3x -1 x -5 = x |⋅( x -5 )
-3x -1 x -5 · ( x -5 ) = x · ( x -5 )
-3x -1 = x ( x -5 )
-3x -1 = x 2 -5x
-3x -1 = x 2 -5x | - x 2 +5x

- x 2 +2x -1 = 0

Lösen mit der a-b-c-Formel (Mitternachtsformel):

eingesetzt in x1,2 = - b ± b 2 -4a · c 2a ergibt:

x1,2 = -2 ± 2 2 -4 · ( -1 ) · ( -1 ) 2( -1 )

x1,2 = -2 ± 4 -4 -2

x1,2 = -2 ± 0 -2

Da die Wurzel Null ist, gibt es nur eine Lösung:

x = -2 -2 = 1

Lösen mit der p-q-Formel (x² + px + q = 0):

Um die Gleichung auf die Form "x² + px + q = 0" zu bekommen, müssen wir zuerst die ganze Gleichung durch "-1 " teilen:

- x 2 +2x -1 = 0 |: -1

x 2 -2x +1 = 0

vor dem Einsetzen in x1,2 = - p 2 ± ( p 2 ) 2 - q
berechnen wir zuerst die Diskriminante D = ( p 2 ) 2 - q :

D = ( -1 ) 2 - 1 = 1 - 1 = 0

Da die Diskriminante D = 0 ist, hat die quadratische Gleichung nur eine Lösunng.

x = 1 ± 0 = 1

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ 1 }

Bruchgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4x x -1 + x -1 3x +5 -4 = 0

Lösung einblenden

D=R\{ 1 ; - 5 3 }

4x x -1 + x -1 3x +5 -4 = 0

Wir multiplizieren den Nenner x -1 weg!

4x x -1 + x -1 3x +5 -4 = 0 |⋅( x -1 )
4x x -1 · ( x -1 ) + x -1 3x +5 · ( x -1 ) -4 · ( x -1 ) = 0
4x + ( x -1 ) ( x -1 ) 3x +5 -4x +4 = 0
4x + x 2 -2x +1 3x +5 -4x +4 = 0
x 2 -2x +1 3x +5 +4x -4x +4 = 0

Wir multiplizieren den Nenner 3x +5 weg!

x 2 -2x +1 3x +5 +4x -4x +4 = 0 |⋅( 3x +5 )
x 2 -2x +1 3x +5 · ( 3x +5 ) + 4x · ( 3x +5 ) -4x · ( 3x +5 ) + 4 · ( 3x +5 ) = 0
x 2 -2x +1 +4 x ( 3x +5 )-4 x ( 3x +5 ) +12x +20 = 0
x 2 -2x +1 + ( 12 x 2 +20x ) + ( -12 x 2 -20x ) +12x +20 = 0
x 2 +10x +21 = 0

x 2 +10x +21 = 0

Lösen mit der a-b-c-Formel (Mitternachtsformel):

eingesetzt in x1,2 = - b ± b 2 -4a · c 2a ergibt:

x1,2 = -10 ± 10 2 -4 · 1 · 21 21

x1,2 = -10 ± 100 -84 2

x1,2 = -10 ± 16 2

x1 = -10 + 16 2 = -10 +4 2 = -6 2 = -3

x2 = -10 - 16 2 = -10 -4 2 = -14 2 = -7

Lösen mit der p-q-Formel (x² + px + q = 0):

vor dem Einsetzen in x1,2 = - p 2 ± ( p 2 ) 2 - q
berechnen wir zuerst die Diskriminante D = ( p 2 ) 2 - q :

D = 5 2 - 21 = 25 - 21 = 4

x1,2 = -5 ± 4

x1 = -5 - 2 = -7

x2 = -5 + 2 = -3

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -7 ; -3 }

Bruchgleichung mit Parameter

Beispiel:

Für x ≠ 0 und a ∈ Z\{0} ist die folgende Gleichung gegeben:

x + a x = -8

Bestimme a so, dass die Gleichung zwei (verschiedene) ganzzahlige Lösungen besitzt.

Lösung einblenden

D=R\{0}

x + a x = -8

Wir multiplizieren den Nenner x weg:

x + a x = -8 |⋅x
x · x + a x · x = -8 · x
x 2 + a = -8x
x 2 + a +8x = 0
x 2 +8x + a = 0

Um jetzt ein a zu finden, für das die quadratische Gleichung zwei ganzzahlige Lösungen hat, bezeichnen wir die beiden Lösungen einfach mal mit p und q und schreiben einen faktorisierten Term mit diesen Lösungen auf:

(x-p)⋅(x-q)

Wenn wir jetzt den faktorisierten Term ausmultiplizieren, erkennen wir, dass auch hier die 1 der Koeffizient vor dem x² ist.

= x² - px - qx + pq
= x² - (p+q)x + pq

Es muss somit gelten:

x 2 +8x + a = x² - (p+q)x + pq

Wir müssen jetzt also nur noch zwei ganze Zahlen finden, deren Summe das Negative von 8 ist, also z.B.:

Mit p = 2 und q = -10 würde es funktionieren, denn -( 2 -10 ) = 8

Genauso muss dann auch a = p⋅q gelten, also a = 2 · ( -10 ) = -20

Zur Probe können wir ja noch mit a = -20 die quadratische Gleichung lösen, um zu überprüfen, ob die Lösungen wirklich ganzzahlig sind:

x 2 +8x -20 = 0

Lösen mit der a-b-c-Formel (Mitternachtsformel):

eingesetzt in x1,2 = - b ± b 2 -4a · c 2a ergibt:

x1,2 = -8 ± 8 2 -4 · 1 · ( -20 ) 21

x1,2 = -8 ± 64 +80 2

x1,2 = -8 ± 144 2

x1 = -8 + 144 2 = -8 +12 2 = 4 2 = 2

x2 = -8 - 144 2 = -8 -12 2 = -20 2 = -10

Lösen mit der p-q-Formel (x² + px + q = 0):

vor dem Einsetzen in x1,2 = - p 2 ± ( p 2 ) 2 - q
berechnen wir zuerst die Diskriminante D = ( p 2 ) 2 - q :

D = 4 2 - ( -20 ) = 16+ 20 = 36

x1,2 = -4 ± 36

x1 = -4 - 6 = -10

x2 = -4 + 6 = 2

L={ -10 ; 2 }