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{ x}_{ 1, 2} = -\frac { 3}{ 2} \pm \sqrt { ({ \frac { 3}{ 2})}^{ 2} - (-3)} { x}_{ 1, 2} = -\frac{ 3}{ 2} \pm \sqrt { 5, 25} Wir nehmen jetzt den Taschenrechner zur Hilfe, um die Wurzel zu berechnen und erhalten: { x}_{ 1} \approx 0, 791 \\ { x}_{ 2} \approx -3, 791 Machen wir mit beiden eventuellen Lösungen jetzt die Probe (auch hier müssen wir den Taschenrechner benutzen): 1 + x = \sqrt { 4 - x} \qquad | x = 0, 791 1 + 0, 791 = \sqrt { 4 - 0, 791} 1, 791 = \sqrt { 3, 209} 1, 791 = 1, 791 x 1 = 0, 791 ist also eine korrekte Lösung der Gleichung. Anmerkung: Eigentlich hätten wir hier mit dem nicht gerundeten Wert rechnen müssen, also einsetzen von x 1 = (- 3 / 2 + √5, 25), da die √3, 209 nicht exakt 1, 791 ergibt. Wurzelgleichungen | Mathematik - Welt der BWL. Der Einfachheit halber haben wir oben jedoch den gerundeten Wert gewählt. Jetzt fehlt noch die Probe mit der zweiten Lösung x 2 = -3, 791: 1 - 3, 791 = \sqrt { 4 + 3, 791} -2, 791 = \sqrt { 7, 791} -2, 791 \neq 2, 791 Wir sehen, dass unsere zweite angebliche Lösung die Gleichung nicht löst.
Wurzelgleichungen Definition Bei Wurzelgleichungen ist die Variable x in einer Wurzel (manchmal ist das nicht offensichtlich, weil die Potenzschreibweise mit einem Exponenten < 1 verwendet wird; so entspricht z. B. $9^{\frac{1}{2}} = \sqrt{9} = 3$). Beispiel Folgende Wurzelgleichung soll gelöst werden: $$3 + \sqrt{x + 3} = 5$$ Definitionsmenge bestimmen Zunächst gibt man i. d. R. die Definitionsmenge an. Das was unter der Wurzel steht ( Radikant) darf nicht negativ sein, sonst ist die Wurzel nicht definiert. Wurzelgleichungen: Scheinlösungen bei 1+x = √(4-x) - Matheretter. x + 3 muss also >= 0 sein, d. h. x muss >= -3 sein. Die Definitionsmenge der Wurzelgleichung geht von einschließlich -3 bis plus unendlich. Wurzelgleichung lösen Die Wurzel freistellen: $$\sqrt{x + 3} = 5 - 3 = 2$$ Beide Seiten quadrieren: $$x + 3 = 4$$ x freistellen: $$x = 4 - 3 = 1$$ Kontrolle: $$3 + \sqrt{1 + 3} = 3 + 2 = 5$$ Die Lösung der Wurzelgleichung ist x = 1 bzw. die Lösungsmenge ist L = {1}. Quadrieren ist in Ordnung, um die Lösung zu finden. Quadrieren ist aber keine Äquivalenzumformung, deshalb muss man alle so gefundenen Lösungen überprüfen, ob sie die Gleichung erfüllen (wie oben) oder nicht (dann diese Lösung außen vor lassen).
Eine Wurzelgleichung ist eine Gleichung, in der die Variable unter einer Wurzel steht. Zum Lösen einer Wurzelgleichung nutzt man die Äquivalenzumformung von Gleichungen, die wir bereits bei dem Thema "Lineare Gleichung" besprochen haben. Gerne könnt ihr euch dieses noch mal anschauen. Dazu gekommen sind nun die Wurzeln, die man auflösen muss, um zum Ergebnis zu gelangen. Zur Erinnerung Unter einer Wurzel verstehen wir die das Radizieren (Wurzelziehen) einer Potenz. Also ist die Wurzel die Umkehrfunktion einer Potenz. Somit hebt die Quadratwurzel die Potenz 2. Grades auf, die 3. Wurzelgleichungen mit lösungen. Wurzel die Potenz 3. Grades usw. Dies nehmen wir uns beim Lösen von Wurzelgleichungen zu Nutze. Unser Lernvideo zu: Wurzelgleichungen Lösen von Wurzelgleichungen Das Lösen von Wurzelgleichungen kann man in 5 Schritten beschreiben, die allgemein anwendbar sind. 1. Schritt: Die Wurzel wird isoliert. Dabei wird die Gleichung durch Äquivalenzumformungen so geändert, dass die Wurzel allein auf einer Seite der Gleichung steht.
"Quadrieren" ist keine Äquivalenzumformung. Da sich jedoch die Lösungsmenge einer Gleichung beim Quadrieren schlimmstenfalls vergrößert, hilft uns dieses Mittel bei der Suche nach Lösungen von Wurzelgleichungen. Die "falschen" Lösungen müssen wir im Anschluss durch eine Probe wieder herausfiltern. Beispiel: Zu Schritt 1: (Bestimmung der Definitionsmenge) Die linke Seite der Gleichung ist für die Belegungen nicht definiert, bei denen der Radikant 6-x negativ ist. Dieser Fall tritt genau dann nicht ein, wenn x kleiner gleich 6 ist. "Faule" Lösungen bei Wurzelgleichung — Landesbildungsserver Baden-Württemberg. Wir erhalten als Definitionsmenge: Zu Schritt 2: (Lösen durch quadrieren) Die Wurzel steht bereits alleine auf einer Seite, somit kann sofort quadriert werden: zu Schritt 3: (Falsche Lösungen aussortieren) Obwohl beide Lösungen in unserer Definitionsmenge enthalten sind, ist die Gleichung beim Einsetzen in einem Fall nicht erfüllt. Die falschen Lösungen werden somit durch Nachrechnen sofort enttarnt: Ergebnis: Aufgrund der Probe müssen wir eine Lösung "verwerfen".
Wir erhalten als einzige Lösung unserer Wurzelgleichung die Zahl 5. Hinweise: Durch Quadrieren kann man (fälschlicherweise) zeigen, dass -1=1 ist. Dies liegt natürlich daran, dass Quadrieren keine Äquivalenzumformung ist. Interessierte Mathematiker können sich auch mit der Aufgabe 4 der folgenden Aufgaben beschäftigen. Hier muss zweimal quadriert werden. Die Umformung der Summe in ein Produkt mag für viele "vom Himmel fallen" - mit einem Computer-Algebra-System (CAS) erfolgt dieser Schritt jedoch auf Knopfdruck. Die Aufgabe übersteigt das geforderte Niveau am Gymnasium, ist jedoch eine schöne Übung mathematische Wettbewerbe. siehe Aufgabe 4
Im ersten Schritt haben wir + 2 gerechnet, um die Wurzel zu isolieren, danach wurde quadriert, da wir hier eine Quadratwurzel haben. Da wir dann direkt nach der Variablen auch aufgelöst haben, können wir das Ergebnis berechnen. Die Lösungsmenge L ist hier 100. Die Probe: Somit haben wir die Aufgabe richtig gelöst. L={100} Beispiel 2 Auch bei dieser Gleichung gehen wir Schritt für Schritt vor, so dass wir am Ende nach x aufgelöst haben. Zunächst wird die Wurzel isoliert, danach können wir die Gleichung quadrieren. So haben wir dann noch x-2 = 9. Danach lösen wir nach x auf und erhalten unsere Lösung x= 11. Wir nutzen die Probe: Die Aufgabe ist richtig gelöst. L ={11} Beispiel 3 Bei dieser Gleichung haben wir nun auf jeder Seite eine Wurzel. Dennoch bearbeiten wir auch diese Gleichung mit den selben Schritten wie die vorherigen Beispiele. Wir haben zunächst wieder die Wurzeln isoliert und auf eine Seite gebracht, mit dem Quadrieren wurden die Wurzeln entfernt und wir können nach x auflösen.
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