nach Aufgabentypen suchen

Aufgabentypen anhand von Beispielen durchstöbern

Browserfenster aktualisieren (F5), um neue Beispiele bei den Aufgabentypen zu sehen

einfache Bruchgl. (quadr.)

Beispiel:

Bestimme erst die maximale Definitionsmenge D. Löse dann die Bruchgleichung:

- 3x x +2 = 3x

Lösung einblenden

Um die Definitionlücken (und damit die maximale Definitionsmenge) zu bestimmen, müssen wir einfach nach den Nullstellen der Nenner schauen: Hier erkennt man schnell als Nullstelle(n) der Nenner: -2

D=R\{ -2 }

Wir multiplizieren den Nenner x +2 weg!

-3x x +2 = 3x |⋅( x +2 )
-3x x +2 · ( x +2 ) = 3x · ( x +2 )
- 3x 1 = 3 x ( x +2 )
-3x = 3 x ( x +2 )
-3x = 3 x 2 +6x
-3x = 3 x 2 +6x | - ( 3 x 2 +6x )
-3 x 2 -3x -6x = 0
-3 x 2 -9x = 0
-3 x ( x +3 ) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x +3 = 0 | -3
x2 = -3

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -3 ; 0}

Bruchgleichung (quadr.) 1

Beispiel:

Bestimme erst die maximale Definitionsmenge D. Löse dann die Bruchgleichung:

x -4 = -7 - 2 x

Lösung einblenden

Um die Definitionlücken (und damit die maximale Definitionsmenge) zu bestimmen, müssen wir einfach nach den Nullstellen der Nenner schauen: Hier erkennt man schnell als Nullstelle(n) der Nenner: 0

D=R\{0}

Wir multiplizieren den Nenner x weg!

x -4 = -7 - 2 x |⋅( x )
x · x -4 · x = -7 · x - 2 x · x
x · x -4x = -7x -2
x 2 -4x = -7x -2
x 2 -4x = -7x -2 | +7x +2

x 2 +3x +2 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

x1,2 = -3 ± 3 2 -4 · 1 · 2 21

x1,2 = -3 ± 9 -8 2

x1,2 = -3 ± 1 2

x1 = -3 + 1 2 = -3 +1 2 = -2 2 = -1

x2 = -3 - 1 2 = -3 -1 2 = -4 2 = -2

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -2 ; -1 }

Bruchgleichung (quadr.) 2

Beispiel:

Bestimme erst die maximale Definitionsmenge D. Löse dann die Bruchgleichung:

8x x +1 +3x -3 = 0

Lösung einblenden

Um die Definitionlücken (und damit die maximale Definitionsmenge) zu bestimmen, müssen wir einfach nach den Nullstellen der Nenner schauen: Hier erkennt man schnell als Nullstelle(n) der Nenner: -1

D=R\{ -1 }

Wir multiplizieren den Nenner x +1 weg!

8x x +1 +3x -3 = 0 |⋅( x +1 )
8x x +1 · ( x +1 ) + 3x · ( x +1 ) -3 · ( x +1 ) = 0
8x +3 x ( x +1 ) -3x -3 = 0
8x + ( 3 x 2 +3x ) -3x -3 = 0
3 x 2 +8x -3 = 0

3 x 2 +8x -3 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

x1,2 = -8 ± 8 2 -4 · 3 · ( -3 ) 23

x1,2 = -8 ± 64 +36 6

x1,2 = -8 ± 100 6

x1 = -8 + 100 6 = -8 +10 6 = 2 6 = 1 3 ≈ 0.33

x2 = -8 - 100 6 = -8 -10 6 = -18 6 = -3

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -3 ; 1 3 }

doppelte Bruchgl. (quadr.)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

0 = - x 2x -6 - 12,5 x -3 +3x

Lösung einblenden

D=R\{ 3 }

0 = - x 2x -6 - 12,5 x -3 +3x
0 = - x 2( x -3 ) - 12,5 x -3 +3x |(Nenner faktorisiert)

Wir multiplizieren den Nenner 2( x -3 ) weg!

0 = - x 2( x -3 ) - 12,5 x -3 +3x |⋅( 2( x -3 ) )
0 = - x 2( x -3 ) · ( 2( x -3 ) ) + -12,5 x -3 · ( 2( x -3 ) ) + 3x · ( 2( x -3 ) )
0 = -x -25 +6 x ( x -3 )
0 = 6 x 2 -19x -25
0 = 6 x 2 -19x -25 | -6 x 2 +19x +25

-6 x 2 +19x +25 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

x1,2 = -19 ± 19 2 -4 · ( -6 ) · 25 2( -6 )

x1,2 = -19 ± 361 +600 -12

x1,2 = -19 ± 961 -12

x1 = -19 + 961 -12 = -19 +31 -12 = 12 -12 = -1

x2 = -19 - 961 -12 = -19 -31 -12 = -50 -12 = 25 6 ≈ 4.17

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ -1 ; 25 6 }

Bruchgl. mit x-Potenzen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

1 x 2 = 15 x 3 - 54 x 4

Lösung einblenden

D=R\{0}

Wir multiplizieren den Nenner x 4 weg!

1 x 2 = 15 x 3 - 54 x 4 |⋅( x 4 )
1 x 2 · x 4 = 15 x 3 · x 4 - 54 x 4 · x 4
x 2 = 15x -54
x 2 = 15x -54 | -15x +54

x 2 -15x +54 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

x1,2 = +15 ± ( -15 ) 2 -4 · 1 · 54 21

x1,2 = +15 ± 225 -216 2

x1,2 = +15 ± 9 2

x1 = 15 + 9 2 = 15 +3 2 = 18 2 = 9

x2 = 15 - 9 2 = 15 -3 2 = 12 2 = 6

(Alle Lösungen sind auch in der Definitionsmenge).

L={ 6 ; 9 }

Bruchgleichung mit Parameter

Beispiel:

Für x ≠ 0 und a ∈ Z\{0} ist die folgende Gleichung gegeben:

a + x = - 18 x

Bestimme a so, dass die Gleichung zwei (verschiedene) ganzzahlige Lösungen besitzt.

Lösung einblenden

D=R\{0}

a + x = - 18 x

Wir multiplizieren den Nenner x weg:

a + x = - 18 x |⋅x
a · x + x · x = - 18 x · x
a x + x 2 = -18
a x + x 2 +18 = 0
x 2 + a x +18 = 0

Um jetzt ein a zu finden, für das die quadratische Gleichung zwei ganzzahlige Lösungen hat, bezeichnen wir die beiden Lösungen einfach mal mit p und q und schreiben einen faktorisierten Term mit diesen Lösungen auf:

(x-p)⋅(x-q)

Wenn wir jetzt den faktorisierten Term ausmultiplizieren, erkennen wir, dass auch hier die 1 der Koeffizient vor dem x² ist.

= x² - px - qx + pq
= x² - (p+q)x + pq

Es muss somit gelten:

x 2 + a x +18 = x² - (p+q)x + pq

Wir müssen jetzt also nur noch zwei ganze Zahlen finden, deren Produkt 18 ist, also z.B.:

Mit p = 2 und q = 9 würde es funktionieren, denn 2 · 9 = 18

Genauso muss dann auch a = -(p+q) gelten, also a = -( 2 +9 ) = -11

Zur Probe können wir ja noch mit a = -11 die quadratische Gleichung lösen, um zu überprüfen, ob die Lösungen wirklich ganzzahlig sind:

x 2 -11x +18 = 0

eingesetzt in die Mitternachtsformel (a-b-c-Formel):

x1,2 = +11 ± ( -11 ) 2 -4 · 1 · 18 21

x1,2 = +11 ± 121 -72 2

x1,2 = +11 ± 49 2

x1 = 11 + 49 2 = 11 +7 2 = 18 2 = 9

x2 = 11 - 49 2 = 11 -7 2 = 4 2 = 2

L={ 2 ; 9 }