Grundlagen · Lektion 04 von 8

Quadratische Gleichungen

Wann hat eine Gleichung zweiten Grades keine, eine oder zwei Lösungen?

Zwei Schreibweisen

Eine quadratische Gleichung hat den Grad 2. Zuerst bringst du alles auf eine Seite, sodass rechts 0 steht. Danach entscheidest du zwischen p-q-Formel und Mitternachtsformel.

Die p-q-Formel verlangt, dass vor x² die Zahl 1 steht. Sonst zuerst durch a teilen.

Die Diskriminante

Unter der Wurzel steht die Diskriminante D. Sie sagt, wie viele reelle Lösungen es gibt.

  • D > 0: zwei verschiedene reelle Lösungen
  • D = 0: genau eine reelle Lösung (doppelte Nullstelle)
  • D < 0: keine reelle Lösung

p-q-Formel

Löse x² − 8x + 12 = 0.

p und q ablesen

p = −8, q = 12. Dann ist p/2 = −4.

Diskriminante

(4)212=1612=4(-4)^{2} - 12 = 16 - 12 = 4

Lösungen

x = 4 ± 2, also x₁ = 6 und x₂ = 2.

Typischer Fehler

Vorzeichen von p

FalschBei x² − 8x + 12 = 0 ist p = 8.

RichtigBei x² − 8x + 12 = 0 ist p = −8.

p ist der gesamte Koeffizient von x, inklusive Vorzeichen.

Mitternachtsformel

Wenn vor x² keine 1 steht, ist die abc-Formel oft direkter:

Für 2x² + 3x − 2 = 0 gilt a = 2, b = 3, c = −2. D = 9 + 16 = 25, also x = (−3 ± 5)/4. Die Lösungen sind x₁ = 1/2 und x₂ = −2.

Aufgaben

Aufgabe · Leicht

Zwei Lösungen

Löse x² − 5x + 6 = 0.
Lösung anzeigen
p = −5, q = 6. D = 6,25 − 6 = 0,25. x = 2,5 ± 0,5, also x₁ = 3 und x₂ = 2.

Aufgabe · Mittel

Doppelte Nullstelle

Löse x² + 10x + 25 = 0.
Lösung anzeigen
D = 25 − 25 = 0, daher x = −5. Der Term ist (x + 5)².

Aufgabe · Mittel

Zuerst teilen

Löse 2x² − 8x − 10 = 0.
Lösung anzeigen
Teilen durch 2: x² − 4x − 5 = 0. Dann x = 2 ± 3, also x₁ = 5 und x₂ = −1.

Ein Beispiel

Löse x² − 6x + 5 = 0.

  1. Hier ist p = −6 und q = 5. Dann ist (p2\frac{p}{2})² − q = 9 − 5 = 4.
  2. Die Wurzel aus 4 ist 2. Damit gilt x = 3 ± 2.
  3. Die Lösungen sind x₁ = 5 und x₂ = 1. Probe: 25 − 30 + 5 = 0 und 1 − 6 + 5 = 0.

Darauf kommt es an

Ist die Diskriminante negativ, gibt es keine reelle Lösung. Vergiss nicht, die Gleichung zuerst auf 0 zu bringen. Bei ax² + bx + c = 0 durch a teilen, bevor du die p-q-Formel verwendest.

Aufgabe

Löse x² + 4x + 4 = 0.

Lösung und Rechenweg anzeigen

Es gilt p = 4 und q = 4. Die Diskriminante ist 4 − 4 = 0, also genau eine Lösung: x = −2. Das ist eine doppelte Nullstelle, (x + 2)² = 0.