Mathematik verstehen 5, Schulbuch

64 3 QUADRATISCHE GLEICHUNGEN Gleichungen der Form a · ​x​ 2 ​+ b · x + c = 0 (mit a ≠ 0) R Eine solche Gleichung kann man lösen, indem man beide Seiten durch a dividiert und die „kleine Lösungsformel“ verwendet: a ​x ​2 ​+bx+c=0 1 : a ​x ​2 ​+ ​b _ a ​x + ​ c _ a ​= 0 x = – ​b _ 2 a ​± ​� _____ ​ ​b ​ 2​ _ 4 ​a ​2​ ​– ​c _ a ​ = – ​ b _ 2 a ​± ​� _____ ​ ​b ​ 2 ​– 4 ac __ 4 ​a ​2​ ​ = = – ​b _ 2 a ​± ​ 1 _ 2 a ​ � _______ b​ ​ 2 ​– 4 a c ​= ​ – b ± ​� _______ ​b ​ 2 ​– 4 a c ​ ___ 2 a ​ (sofern ​b​ 2 ​– 4ac º 0) In Analogie zu normierten quadratischen Gleichungen bezeichnet man auch hier die Zahl unter der Wurzel, also ​b ​2 ​– 4 a c, als Diskriminante, weil man mit ihrer Hilfe folgende Lösungsfälle unterscheiden kann: 1. Fall: ​b ​2 ​–4ac>0 x = ​ – b ± ​� _______ ​b ​ 2 ​– 4 a c ​ ___ 2 a ​ genau zwei Lösungen 2. Fall: ​b ​2​ –4ac=0 x = – ​b _ 2 a ​ genau eine Lösung 3. Fall: ​b ​2 ​–4ac<0 keine Lösung Insgesamt haben wir durch unsere Überlegungen die folgenden beiden Sätze bewiesen: Satz Eine quadratische Gleichung a x​ ​2 ​+bx+c=0 mit a, b, c * R, a ≠ 0 und der Diskriminante D = ​b ​2 ​– 4 a c hat • genau zwei reelle Zahlen als Lösungen, wenn D > 0, • genau eine reelle Zahl als Lösung, wenn D = 0, • keine reelle Zahl als Lösung, wenn D < 0. Satz („große Lösungsformel“) Für eine quadratische Gleichung a ​​x​ 2​ ​+bx+c=0 mit der Diskriminante D = ​​b​ 2​ ​–4acº0 gilt: a ​​x​ 2​ ​+bx+c=0 É x = ​ ​ – b ± ​� _______ ​ b​ 2​ – 4 a c ​ ___ 2 a ​ 3.18 Löse: a) 3 ​x ​2 ​– x – 10 = 0 b) 4 ​x ​2 ​–12x+9=0 c) 5 ​x ​2 ​– x + 2 = 0 LÖSUNG Man liest a, b, c aus der quadratischen Gleichung ab und setzt in die Formel ein. a) 3 ​x ​2 ​– x – 10 = 0 [a = 3, b = – 1, c = – 10] x = ​ 1 ± ​� ____________ 1 – 4 · 3 · ​(– 10) ​ ___ 2 · 3 ​= ​ 1 ± ​� ___ 121 ​ __ 6 ​= ​ 1 ± 11 _ 6 ​ x = – ​5 _ 3 ​ = x = 2 b) 4 ​x ​2 ​–12x + 9 = 0 [a = 4, b = – 12, c = 9] x = ​ 12 ± ​� __________ 144–4·4·9​ ___ 2 · 4 ​= ​ 12 ± 0 _ 8 ​ x = ​3 _ 2 ​ c) 5 ​x ​2 ​– x + 2 = 0 [a = 5, b = – 1, c = 2] x = ​ 1 ± ​� ________ 1–4·5·2​ ___ 2 · 5 ​= ​ 1 ± ​� ____ – 39 ​ __ 10 ​ keine Lösung kompakt S. 71 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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