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Bruchgleichung (die linear bleibt)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:
x +32 3x +1 = 2

Lösung einblenden

D=R\{ - 1 3 }

Wir multiplizieren den Nenner 3x +1 weg!

x +32 3x +1 = 2 |⋅( 3x +1 )
x +32 3x +1 · ( 3x +1 ) = 2 · ( 3x +1 )
x +32 = 2( 3x +1 )
x +32 = 6x +2 | -32
x = 6x -30 | -6x
-5x = -30 |:(-5 )
x = 6

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ 6 }

Bruchgleichung (mit Ausklammern)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:
- 8x 3x -3 + 30 9x -9 = -3

Lösung einblenden

D=R\{ 1 }

- 8x 3( x -1 ) + 30 9( x -1 ) = -3 |(Nenner faktorisiert)

Wir multiplizieren den Nenner 3( x -1 ) weg!

- 8x 3( x -1 ) + 30 9( x -1 ) = -3 |⋅( 3( x -1 ) )
- 8x 3( x -1 ) · ( 3( x -1 ) ) + 30 9( x -1 ) · ( 3( x -1 ) ) = -3 · ( 3( x -1 ) )
-8x +10 = -9( x -1 )
-8x +10 = -9x +9 | -10
-8x = -9x -1 | +9x
x = -1

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -1 }

Bruchgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

6x 3x +2 -3 = 0

Lösung einblenden

D=R\{ - 2 3 }

Wir multiplizieren den Nenner 3x +2 weg!

6x 3x +2 -3 = 0 |⋅( 3x +2 )
6x 3x +2 · ( 3x +2 ) -3 · ( 3x +2 ) = 0
6x -9x -6 = 0
-3x -6 = 0
-3x -6 = 0 | +6
-3x = 6 |:(-3 )
x = -2

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -2 }

Bruchgl. mit x-Potenzen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

1 + 2 x - 24 x 2 = 0

Lösung einblenden

D=R\{0}

Wir multiplizieren den Nenner x 2 weg!

1 + 2 x - 24 x 2 = 0 |⋅( x 2 )
1 · x 2 + 2 x · x 2 - 24 x 2 · x 2 = 0
x 2 +2x -24 = 0

x 2 +2x -24 = 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 · ( -24 ) 21

x1,2 = -2 ± 4 +96 2

x1,2 = -2 ± 100 2

x1 = -2 + 100 2 = -2 +10 2 = 8 2 = 4

x2 = -2 - 100 2 = -2 -10 2 = -12 2 = -6

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 = 1 2 - ( -24 ) = 1+ 24 = 25

x1,2 = -1 ± 25

x1 = -1 - 5 = -6

x2 = -1 + 5 = 4

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -6 ; 4 }

Bruchgleichung (quadr.) 1

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

11x -6 2x = x -1

Lösung einblenden

D=R\{0}

Wir multiplizieren den Nenner 2x weg!

11x -6 2x = x -1 |⋅( 2x )
11x -6 2x · 2x = x · 2x -1 · 2x
11x -6 = 2 x · x -2x
11x -6 = 2 x 2 -2x | -2 x 2 +2x

-2 x 2 +13x -6 = 0

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

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

x1,2 = -13 ± 13 2 -4 · ( -2 ) · ( -6 ) 2( -2 )

x1,2 = -13 ± 169 -48 -4

x1,2 = -13 ± 121 -4

x1 = -13 + 121 -4 = -13 +11 -4 = -2 -4 = 0,5

x2 = -13 - 121 -4 = -13 -11 -4 = -24 -4 = 6

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 "-2 " teilen:

-2 x 2 +13x -6 = 0 |: -2

x 2 - 13 2 x +3 = 0

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

D = ( - 13 4 ) 2 - 3 = 169 16 - 3 = 169 16 - 48 16 = 121 16

x1,2 = 13 4 ± 121 16

x1 = 13 4 - 11 4 = 2 4 = 0.5

x2 = 13 4 + 11 4 = 24 4 = 6

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ 0,5 ; 6 }

Bruchgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

3x 2x +3 -3 = 0

Lösung einblenden

D=R\{ - 3 2 }

Wir multiplizieren den Nenner 2x +3 weg!

3x 2x +3 -3 = 0 |⋅( 2x +3 )
3x 2x +3 · ( 2x +3 ) -3 · ( 2x +3 ) = 0
3x -6x -9 = 0
-3x -9 = 0
-3x -9 = 0 | +9
-3x = 9 |:(-3 )
x = -3

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -3 }

Bruchgleichung mit Parameter

Beispiel:

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

x -2 = - a x

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

Lösung einblenden

D=R\{0}

x -2 = - a x

Wir multiplizieren den Nenner x weg:

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

Wir müssen jetzt also nur noch zwei ganze Zahlen finden, deren Summe das Negative von -2 ist, also z.B.:

Mit p = 3 und q = -1 würde es funktionieren, denn -( 3 -1 ) = -2

Genauso muss dann auch a = p⋅q gelten, also a = 3 · ( -1 ) = -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 -2x -3 = 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 · ( -3 ) 21

x1,2 = +2 ± 4 +12 2

x1,2 = +2 ± 16 2

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

x2 = 2 - 16 2 = 2 -4 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 = ( -1 ) 2 - ( -3 ) = 1+ 3 = 4

x1,2 = 1 ± 4

x1 = 1 - 2 = -1

x2 = 1 + 2 = 3

L={ -1 ; 3 }