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Nullstellen von quadratischen Funktionen über QE

Anleitung

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Basiswissen


Man hat eine quadratische Funktion wie z. B. f(x) = 2x²-8x+6 und sucht davon die Nullstellen. Eines - von mehreren möglichen - Verfahren verwendet die sogenannte Quadratische Ergänzung, kurz die QE. Das ist hier mit einem Beispiel Schritt-für-Schritt erklärt.

Wozu ist das Verfahren gut?


  • Man hat so etwas wie f(x) = 2x²-8x+6
  • Das ist eine quadratische Funktion in Normalform.
  • Von ihr will man die Nullstellen bestimmen.
  • Tipp: statt f(x) darf auch y stehen.

1. Schritt


  • Nullsetzen:
  • Setze f(x) gleich 0, schreibe also für f(x) die Zahl 0.
  • Das gibt: 0=2x²-8x+6

2. Schritt


  • Leitfaktor entfernen:
  • Eine Zahl vor dem x² nennt man Leitfaktor.
  • Wenn einer vorhanden ist, muss man ihn erst entfernen
  • Hier ist der Leitfaktor die 2, also alles durch 2 teilen.
  • Das gibt: 0=x²-4x+3

3. Schritt


  • Leerklammer einfügen:
  • Als Schema hinschreiben:
  • 0 = (x ___ )² - ___

4. Schritt


  • Klammerleerstelle ausfüllen:
  • Nimm die Gleichung am Ende von Schritt 2.
  • Nimm die Zahl vor dem x.
  • Das ist hier sie -4.
  • Halbiere sie, das gibt -2.
  • Schreibe das in die Leerstelle von der Klammer.
  • Gibt: 0 = (x-2)² - ___

5. Schritt


  • Endleerstelle ausfüllen:
  • Nimm die Gleichung am Ende von Schritt 2.
  • Nimm die Zahl vor dem x, das wäre wieder die -4.
  • Halbiere sie, das gibt -2, dann quadriere das Ergebnis.
  • Also -2 mal -2, das gibt 4.
  • Ziehe das ab von der Zahl ohne x am Ende von Schritt 2.
  • Zahl am Ende von Schritt 2 ist die 3, also 3-4, gibt -1.
  • Das kommt in die Leerstelle am Ende.
  • Zwischenergebnis: 0=(x-2)²-1

6. Schritt


  • Nach x auflösen:
  • 0=(x-2)²-1 | +1
  • 1=(x-2)² | +- Wurzel
  • +-Wurzel(1) = x-2 | +2
  • +-Wurzel(1)+2 = x

7. Schritt


  • Zwei Ergebnisse berechnen:
  • Das +- meint: man soll einmal mit + und einmal mit - rechnen.
  • Das gibt dann zwei Ergebniss für x, also x1 und x2:
  • x1=+Wurzel(1)+2, also x1=+1+2 oder x1=3.
  • x2=-Wurzel(1)+2, also x2=-1+2 oder x2=1.

8. Schritt


  • Antwort hinschreiben:
  • Nullstellen sind:
  • x1=1
  • x2=3