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Hier ist die Diskriminante stets kleiner als Null, was dazu führt, dass du eine negative Wurzel erhältst. Dafür betrachten wir x 2 +2x+4=0 mit p=2 und q=4. Einsetzen der Werte in die pq-Formel ergibt hier Auch hier darfst du die Lösungsmenge nicht vergessen aufzuschreiben, obwohl es sich um die leere Menge handelt pq-Formel Herleitung Vielleicht fragst du dich, woher die pq Formel eigentlich kommt. Dafür wollen wir eine quadratische Gleichung in Normalform mittels quadratischer Ergänzung nach x auflösen. x 2 +px+q=0 x 2 +px=-q. Die linke Seite wollen wir nun quadratisch ergänzen, weswegen wir zuerst den Ausdruck px umschreiben und dann auf beiden Seiten addieren Jetzt lässt sich die linke Seite der Gleichung mithilfe der ersten binomischen Formel vereinfachen, sodass wir im nächsten Schritt die Wurzel ziehen können und die pq Formel als Ergebnis erhalten. pq Formel Aufgaben Im Folgenden findest du verschiedene Aufgaben und Lösungen zum Thema pq Formel. Aufgabe 1 Löse die Folgenden quadratischen Gleichungen, indem du die pq-Formel verwendest: a) x 2 +2x=-1 b) -x 2 +13x-30=0 Aufgabe 2 Gib jeweils an, wie viele Nullstellen die quadratischen Funktionen besitzen, ohne sie explizit mithilfe der pq-Formel auszurechnen: a) f(x)=x 2 +4x+5 b) f(x)=x 2 +3x-4 a) Um die quadratische Gleichung x 2 +2x=-1 mittels pq-Formel zu lösen, bringen wir sie zuerst auf Normalform x 2 +2x+1=0.
Nun setzen wir p=2 und q=1 in die pqFormel ein. Wir erhalten somit eine ein-elementige Lösungsmenge. b) Bei der Quadratischen Gleichung – x 2 +13x-30=0 ist Vorsicht geboten. Um sie auf Normalform zu bringen, musst du die komplette Gleichung mit (-1) multiplizieren x 2 -13x+30=0. Jetzt kannst du p=-13 und q=30 in die pq-Formel einsetzen und berechnest. Somit erhältst du zwei Lösungen x 1 =6, 5+3, 5= 10 und x 2 = 6, 5-3, 5=3 und die Lösungsmenge. Um die Anzahl der Nullstellen zu bestimmen, betrachten wir die Diskriminante der pq-Formel. a) Durch Einsetzen der Werte p=4 und q=5 in die Formel der Diskriminante, siehst du sofort, dass die zugehörige Parabel keine Nullstellen hat, da D<0, denn b) In diesem Fall setzen wir p=3 und q=-4 in die Diskriminante ein und erhalten Da D>0 ist, hat diese Parabel zwei Nullstellen. Satz von Vieta Möchtest du schnell überprüfen, ob deine Lösungen, die du mit der pq-Formel bestimmt hast, stimmen? Dann hilft dir der Satz von Vieta. Der sagt nämlich, dass wieder -p rauskommen muss, wenn du die Lösungen zusammen rechnest: -p = x 1 + x 2 Gleichzeitig muss aber auch folgender Zusammenhang gelten: q = x 1 · x 2 Schau dir dafür nochmal das Beispiel vom Anfang an: x 2 + 2x -3 =0 Die pq-Formel hat als Lösungsformel für quadratische Gleichungen folgende Lösungen ergeben: x 1 = 1 und x 2 = -3 Willst du testen, ob die Lösung stimmt, kannst du den Satz von Vieta verwenden: Die Lösungen stimmen also!
Die Diskriminante gibt dir Auskunft darüber, ob eine quadratische Gleichung eine, zwei oder keine Lösung hat. Das erkennst du ganz einfach an ihrem Vorzeichen. Diskriminante der pq-Formel Berechnest du die Diskriminante einer quadratischen Funktion, so kannst du daran direkt die Anzahl der Nullstellen ablesen. direkt ins Video springen Anzahl der Nullstellen und Diskriminante pq Formel ohne p im Video zur Stelle im Video springen (03:29) Ist in der quadratischen Gleichung p = 0, so kannst du das Ergebnis zwar mithilfe der pq Formel berechnen, jedoch bist du vermutlich schneller, wenn du einfach die Wurzel ziehst. Der Term hat dann immer die Form: x 2 + q = 0 Du kannst ihn umformen, indem du nach x 2 auflöst und dann die Wurzel ziehst: Willst du beispielsweise x 2 – 20, 25 = 0 berechnen, so erhältst du als Ergebnis und pq Formel ohne q Hast du dahingegen einen Term gegeben, bei dem q = 0 ist, so löst du die Funktionsgleichung am besten durch Ausklammern. Dann kannst du die Nullstellen der beiden Faktoren separat bestimmen, x 2 + px=0 x(x + p) = 0 x 1 = 0 und x 2 = -p. pq-Formel Beispiele In diesem Abschnitt zeigen wir dir drei verschiedene Beispiele, bei denen die pq-Formel jeweils unterschiedlich viele Lösungen liefert.
Beispiel 1: pq-Formel mit zwei Lösungen Gegeben sei die quadratische Gleichung x 2 =7x+8. Um sie mithilfe der pq-Formel zu lösen, bringen wir sie zuerst auf Normalform x 2 =7x +8 x 2 -7x-8=0 Jetzt können wir die Parameter p=-7 und q=-8 bestimmen und sie in die pqFormel einsetzen. Die beiden Lösungen x 1 und x 2 kannst du nun ganz einfach ausrechnen x 1 =3, 5+4, 5= 8 und x 2 = 3, 5-4, 5=-1.. Beispiel 2: pq-Formel mit einer Lösung Die pq-Formel hat genau eine Lösung, wenn die Diskriminante gleich Null ist. Ein Beispiel dafür ist die Gleichung -2x 2 -20x-50=0. Diese Gleichung liegt nicht in Normalform vor, da x 2 noch den Vorfaktor -2 besitzt. Daher teilen wir die quadratische Gleichung durch -2 und erhalten so die Normalform x 2 +10x+25=0. Nun können wir p=10 und q = 25 direkt ablesen und in die pqFormel einsetzen. Die Lösungsmenge besteht in diesem Fall nur aus einem Element. Merke: Solche Gleichungen könntest du auch lösen, indem du die binomischen Formeln anwendest. x 2 +10x+25= (x+5) 2 Beispiel 3: pq Formel mit keiner Lösung Als letztes Beispiel betrachten wir noch den Fall, dass die pq Formel keine Lösung liefert.
Alle quadratischen Gleichungen lassen sich mit der PQ-Formel lösen, ohne zum Beispiel die aufwendige quadratische Ergänzung anwenden zu müssen.! Merke Die PQ-Formel darf nur bei quadratischen Gleichungen in der Normalform (das $x^2$ in der Gleichung wird lediglich mit 1 multipliziert) angewendet werden. Gegeben ist eine quadratische Gleichung in der Normalform: $x^2+\color{green}{p}x+\color{blue}{q}=0$. Die PQ-Formel zum Lösen dieser Gleichung lautet: $x_{1, 2} = -\frac{\color{green}{p}}{2} \pm\sqrt{(\frac{\color{green}{p}}{2})^2-\color{blue}{q}}$ Beispiel Quadratische Gleichung in Normalform: $x^2+\color{green}{6}x+\color{blue}{5}=0$ $p$ und $q$ in die PQ-Formel einsetzen: $x_{1, 2} = -\frac{\color{green}{6}}{2} \pm\sqrt{(\frac{\color{green}{6}}{2})^2-\color{blue}{5}}$ Term vereinfachen $x_{1, 2} = -3 \pm\sqrt{3^2-5}$ $x_{1, 2} = -3 \pm\sqrt{4}$ $x_{1, 2} = -3 \pm2$ Lösungen ausrechnen $x_{1} = -3+2=-1$ $x_{2} = -3-2=-5$
Ich hoffe, ich konnte dir helfen. Beste Grüße Hans Dieter Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Ich bin eigentlich Experte für alles. Häufig auch studiert. Der Ansatz ist gut. Zuerst die Klammern ausmultiplizieren. Dann 128 auf die linke Seite bringen, damit hast du eine Nullgleichung. Dann pq-Formel anwenden.
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