Stellen wir uns nun einmal vor, wir müssten die Lösung der Gleichung \(7x^2 + 5x + 12=0\) bestimmen. Dividieren wir durch \(a=7\), haben wir schon Brüche mit 7 im Nenner; \(\frac{p}{2}\) wäre dann sogar \(\frac{5}{14}\), was wir in der Diskriminante noch quadrieren müssten. Das ist mühsam und fehleranfällig - die große Lösungsformel ist oft einfacher anzuwenden. Erinnern wir uns: bei der Bestimmung der kleinen Lösungsformel haben wir am Anfang unsere allgemeine quadratische Gleichung oben durch \(a\) dividiert: \( x^2 + \frac{b}{a}x + \frac{c}{a} = 0 \) Dadurch haben wir eine Gleichung \( x^2 + px + q = 0\) bekommen, mit \(p=\frac{b}{a}\) und \(q=\frac{c}{a}\). Große quadratische formel. Wenn wir diese Werte nun in der kleinen Lösungsformel wieder zurück einsetzen, bekommen wir zunächst für die Diskriminante \[ D = \left(\frac{p}{2}\right)^2 -q = \left(\frac{b}{2a}\right)^2 -\frac{c}{a} = \frac{b^2}{4a^2} -\frac{c}{a} = \frac{b^2}{4a^2} -\frac{4ac}{4a^2} = \frac{b^2-4ac}{4a^2} \,. \] Das sieht noch nicht viel einfacher aus, aber sehen wir uns den Nenner an: Egal, welches Vorzeichen \(a\) hat, sein Quadrat ist immer positiv, und natürlich ist dann auch \(4a^2\) positiv.
Im vorigen Kapitel haben wir die p-q-Formel kennengelernt. Mit der p-q-Formel konnten wir jede quadratische Gleichung lsen, wenn sie in Normalform vorlag. Falls die quadratische nicht in Normalform vorlag, muten wir sie erst in Normalform umwandeln. Quadratische Gleichungen > Die allgemeine Lsungsformel. Nun lernen wir die allgemeine Lsungsformel kennen. Mit ihr kann man eine quadratische Gleichung lsen, die in allgemeiner Form gegeben ist, also ohne sie erst in Normalform umwandeln zu mssen.
Kategorie: Quadratische Gleichungen Definition: pq-Formel Mit der pq-Formel können wir quadratische Gleichungen nach dem Muster x² + px + q = 0 lösen. Die Formel kann nur angewendet werden, wenn der quadratische Faktor x² = +1 ist. Formel: x 1 und x 2 werden hier mit folgender Formel berechnet: Fallunterscheidungen: Die Diskriminante D = (p/2)² - q bestimmt, um welchen Lösungsfall es sich handelt. 1. Fall: die Gleichung hat 2 Lösungen, wenn D > 0 D > 0 ⇔ (p/2) ² - q > 0 Wenn die Diskriminante größer als Null als ist (positives Ergebnis), dann hat die quadratische Gleichung zwei Lösungen: L = {x 1, x 2}. 2. Fall: die Gleichung hat 1 Lösung, wenn D = 0 D = 0 ⇔ (p/2) ² - q = 0 Wenn die Diskriminante gleich Null ist, dann hat die quadratische Gleichung eine Lösung: L = {x 1}. Herleitung der Lösungsformel Quadratische-Gleichung (Mitternachtsformel). 3. Fall: die Gleichung hat 0 Lösungen, wenn D < 0 D < 0 ⇔ (p/2) ² - q < 0 Wenn die Diskriminante kleiner als Null als ist (negatives Ergebnis), dann hat die quadratische Gleichung keine Lösung: L = {}. Beispiel: gegeben: x² + x - 20 = 0 Grundmenge = ℝ gesucht: x 1, x 2 Lösung: 1.
Inhalt Grundkurs Mathematik (9) weiter mit: 9. 1. Rückblick und Wiederholung Dossier bewerten: Durchschnittliche Bewertung: 3. 78 von 5 bei 37 abgegebenen Stimmen. Von: Heinz Gascha Stand: 12. 04. 2019 | Archiv 30. 05. | 06:30 Uhr ARD alpha Grundkurs Mathematik (9/15): Quadratische Funktionen Mit einem 360 Meter langen Zaun soll eine möglichst große Weidefläche abgesteckt werden. Da ist Rechnen angesagt - und zwar mit quadratischen Funktionen. Hier erfahren Sie, wie das funktioniert. zum Artikel 9. Quadratische Funktionen 9. Rückblick und Wiederholung Erinnern Sie sich an das bereits Gelernte? Was ist eine Funktion? Was sind Terme ersten Grades? Hier ein kurzer Rückblick... [ mehr - zum Artikel: 9. Quadratische Funktionen - 9. Rückblick und Wiederholung] 9. Quadratische Gleichungen - Die Arten (Der groe Online-Mathe-Kurs). 2. Funktionen mit Termen zweiten Grades Am Beispiel einer einfachen quadratischen Funktion erstellen wir eine Wertetabelle. Mit ihr können wir dann sehen, welche Grafik sich bei Funktionen mit Termen zweiten Grades ergibt. [ mehr - zum Artikel: 9.
Neben der kleinen Lösungsformel gibt es auch noch die große Lösungsformel, die wir direkt für die ursprünglichen Koeffizienten der quadratischen Gleichung \[ax^2 + bx + c = 0 \] verwenden können. Wozu brauchen wir die große Lösungsformel, wenn die kleine schon so wunderbar funktioniert? Schauen wir uns dazu das folgende Beispiel an: Beispiel: Wir betrachten die Gleichung \( x^2 + 3x - 4 = 0\). Hier sind \(p=3\) und \(q=-4\); außerdem berechnen wir \(\frac{p}{2} = \frac32\). Dann ist die Diskriminante \(D = \left(\frac{p}{2}\right)^2 -q = \left(\frac32\right)^2 -(-4) = \frac94 +4 = \frac94 + \frac{16}{4} = \frac{25}{4}\). Das ist positiv; wir haben also die beiden Lösungen \(x_{1, 2} = -\frac{p}{2} \pm\sqrt{D} = -\frac{3}{2} \pm\sqrt{\frac{25}{4}} = -\frac{3}{2} \pm\frac{5}{2} \) also \(x_1 = -\frac{3}{2} -\frac{5}{2} = -\frac82 = -4\) und \(x_2 = -\frac{3}{2} +\frac{5}{2} = \frac22 = 1\). Bereits hier mussten wir relativ viel mit Brüchen arbeiten, obwohl die Lösungen selbst ganzzahlig waren.
Eine Division durch einen positiven Nenner ändert aber das Vorzeichen der Diskriminante nicht. Es genügt also, wenn wir das Vorzeichen des Ausdrucks \(b^2-4ac\) untersuchen, um das der Diskriminante zu bestimmen. Falls unsere Koeffizienten \(a\), \(b\) und \(c\) ganzzahlig sind, ersparen wir uns also die Bruchrechnung. Wenn wir uns die Lösungen nach der kleinen Lösungsformel anschauen, bekommen wir mit dem oberen Ergebnis \[x_{1, 2}=-\frac{p}{2} \pm\sqrt{D} = -\frac{b}{2a} \pm \sqrt{\frac{b^2-4ac}{4a^2} \;} = -\frac{b}{2a} \pm \frac1{2a}\sqrt{b^2-4ac \;} = \frac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac \;}}{2a} \,. \] Ganz kommen wir also nicht ohne einen Bruch aus, aber wenigstens müssen wir die Division nur einmal ganz am Ende durchführen, und wir ersparen uns die Zwischenberechnung von \(\frac{p}{2}\) der kleinen Lösungsformel. Wir sehen auch, dass der Ausdruck \(b^2-4ac\), der das gleiche Vorzeichen wie die Diskriminante hat, hier wieder vorkommt. Wir können diesen Ausdruck daher ebenso gut als unsere neue Diskriminante nehmen.
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