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Bruchgleichung (die linear bleibt)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:
- 6x x +4 = -5

Lösung einblenden

D=R\{ -4 }

Wir multiplizieren den Nenner x +4 weg!

-6x x +4 = -5 |⋅( x +4 )
-6x x +4 · ( x +4 ) = -5 · ( x +4 )
- 6x 1 = -5( x +4 )
-6x = -5( x +4 )
-6x = -5x -20 | +5x
-x = -20 |:(-1 )
x = 20

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ 20 }

Bruchgleichung (mit Ausklammern)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:
6x 3x +1 + 56 6x +2 = 4

Lösung einblenden

D=R\{ - 1 3 }

6x 3x +1 + 56 2( 3x +1 ) = 4 |(Nenner faktorisiert)

Wir multiplizieren den Nenner 3x +1 weg!

6x 3x +1 + 56 2( 3x +1 ) = 4 |⋅( 3x +1 )
6x 3x +1 · ( 3x +1 ) + 56 2( 3x +1 ) · ( 3x +1 ) = 4 · ( 3x +1 )
6x +28 = 4( 3x +1 )
6x +28 = 12x +4 | -28
6x = 12x -24 | -12x
-6x = -24 |:(-6 )
x = 4

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ 4 }

Bruchgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2x 3x +7 -3 = 0

Lösung einblenden

D=R\{ - 7 3 }

Wir multiplizieren den Nenner 3x +7 weg!

2x 3x +7 -3 = 0 |⋅( 3x +7 )
2x 3x +7 · ( 3x +7 ) -3 · ( 3x +7 ) = 0
2x -9x -21 = 0
-7x -21 = 0
-7x -21 = 0 | +21
-7x = 21 |:(-7 )
x = -3

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -3 }

Bruchgl. mit x-Potenzen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

1 - 10 x = - 16 x 2

Lösung einblenden

D=R\{0}

Wir multiplizieren den Nenner x 2 weg!

1 - 10 x = - 16 x 2 |⋅( x 2 )
1 · x 2 - 10 x · x 2 = - 16 x 2 · x 2
x 2 -10x = -16
x 2 -10x = -16 | +16

x 2 -10x +16 = 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 · 16 21

x1,2 = +10 ± 100 -64 2

x1,2 = +10 ± 36 2

x1 = 10 + 36 2 = 10 +6 2 = 16 2 = 8

x2 = 10 - 36 2 = 10 -6 2 = 4 2 = 2

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 - 16 = 25 - 16 = 9

x1,2 = 5 ± 9

x1 = 5 - 3 = 2

x2 = 5 + 3 = 8

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ 2 ; 8 }

Bruchgleichung (quadr.) 1

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-2 - 6 x = x +3

Lösung einblenden

D=R\{0}

Wir multiplizieren den Nenner x weg!

-2 - 6 x = x +3 |⋅( x )
-2 · x - 6 x · x = x · x + 3 · x
-2x -6 = x · x +3x
-2x -6 = x 2 +3x | - x 2 -3x

- x 2 -5x -6 = 0

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

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

x1,2 = +5 ± ( -5 ) 2 -4 · ( -1 ) · ( -6 ) 2( -1 )

x1,2 = +5 ± 25 -24 -2

x1,2 = +5 ± 1 -2

x1 = 5 + 1 -2 = 5 +1 -2 = 6 -2 = -3

x2 = 5 - 1 -2 = 5 -1 -2 = 4 -2 = -2

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 -5x -6 = 0 |: -1

x 2 +5x +6 = 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 ) 2 - 6 = 25 4 - 6 = 25 4 - 24 4 = 1 4

x1,2 = - 5 2 ± 1 4

x1 = - 5 2 - 1 2 = - 6 2 = -3

x2 = - 5 2 + 1 2 = - 4 2 = -2

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -3 ; -2 }

Bruchgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2x 2x -4 + x +1 3x -5 + -5x -1 3x -5 = 0

Lösung einblenden

D=R\{ 5 3 ; 2 }

x +1 -5x -1 3x -5 + 2x 2x -4 = 0
x +1 -5x -1 3x -5 + 2x 2( x -2 ) = 0 |(Nenner faktorisiert)

Wir multiplizieren den Nenner 3x -5 weg!

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

Wir multiplizieren den Nenner x -2 weg!

3 x 2 -5x x -2 + x -5x +1 -1 = 0 |⋅( x -2 )
3 x 2 -5x x -2 · ( x -2 ) + x · ( x -2 ) -5x · ( x -2 ) + 1 · ( x -2 ) -1 · ( x -2 ) = 0
3 x 2 -5x + x · ( x -2 )-5 x · ( x -2 ) + x -2 - x +2 = 0
3 x 2 -5x + ( x 2 -2x ) + ( -5 x 2 +10x ) + x -2 - x +2 = 0
- x 2 +3x = 0
- x 2 +3x = 0
x · ( -x +3 ) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

-x +3 = 0 | -3
-x = -3 |:(-1 )
x2 = 3

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={0; 3 }

Bruchgleichung mit Parameter

Beispiel:

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

x + a = 10 x

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

Lösung einblenden

D=R\{0}

x + a = 10 x

Wir multiplizieren den Nenner x weg:

x + a = 10 x |⋅x
x · x + a · x = 10 x · x
x 2 + a x = 10
x 2 + a x -10 = 0
x 2 + a x -10 = 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 + a x -10 = x² - (p+q)x + pq

Wir müssen jetzt also nur noch zwei ganze Zahlen finden, deren Produkt -10 ist, also z.B.:

Mit p = 2 und q = -5 würde es funktionieren, denn 2 · ( -5 ) = -10

Genauso muss dann auch a = -(p+q) gelten, also a = -( 2 -5 ) = 3

Zur Probe können wir ja noch mit a = 3 die quadratische Gleichung lösen, um zu überprüfen, ob die Lösungen wirklich ganzzahlig sind:

x 2 +3x -10 = 0

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

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

x1,2 = -3 ± 3 2 -4 · 1 · ( -10 ) 21

x1,2 = -3 ± 9 +40 2

x1,2 = -3 ± 49 2

x1 = -3 + 49 2 = -3 +7 2 = 4 2 = 2

x2 = -3 - 49 2 = -3 -7 2 = -10 2 = -5

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 = ( 3 2 ) 2 - ( -10 ) = 9 4 + 10 = 9 4 + 40 4 = 49 4

x1,2 = - 3 2 ± 49 4

x1 = - 3 2 - 7 2 = - 10 2 = -5

x2 = - 3 2 + 7 2 = 4 2 = 2

L={ -5 ; 2 }