BPE 7.2 Quadratische Gleichungen

Version 4.1 von akukin am 2025/07/09 18:45

Inhalt

K5 Ich kann verschiedenartige quadratische Gleichungen mit unterschiedlichen Verfahren lösen.
K5 Ich kann die Lösbarkeit und Lösungsvielfalt von quadratischen Gleichungen untersuchen.

Wo ist der Fehler?

\[\begin{align} (x+2)^2 = 4 &\Leftrightarrow x^2 + 4 = 4 \\ &\Leftrightarrow x^2 =0\\ &\Leftrightarrow x=0 \end{align}\]

#mathebrücke

AFB   IIKompetenzen   K5Bearbeitungszeit   2 min
Quelle   Team MathebrückeLizenz   CC BY-SA

Berechne die Lösungsmenge in \(G = \mathbb{R}\).

Aufgaben mit Lösungsformel:

1.a) \(2x^2 + 3x - 2 = 0\)  
1.b) \(-x^2 - 2x + 3 = 0\)  

2.a) \(x^2 - 12x + 36 = 0\)  
2.b) \(x^2 - 10x + 25 = 0\)  

3.a) \(9x^2 - 6x + 2 = 0\)  
3.b) \(x^2 - 2x + 3 = 0\)  

Gleichung: \(ax^2 + bx + c = 0; a \neq 0\)  
Jede quadratische Gleichung kann mit dieser Formel gelöst werden:
Lösungsformel:\(x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4 \cdot a \cdot c}}{2 \cdot a}\)  
Diskriminante: \(D = b^2 - 4ac\)

Sonderfälle:

4.a) \(2x^2 - 24 = 0\)  
4.b) \(0,5x^2 - 4,5 = 0\)  

5.a) \(3 \cdot (x - 0,5) \cdot (0,75 + x) = 0\)  
5.b) \(1,5 \cdot (2x + 4) \cdot (3 - 0,5x) = 0\)  

6.a) \(0,5x^2 - 0,75x = 0\)  
6.b) \(-5x^2 + x = 0\)  

Merke:
Anzahl der Lösungen:
1) Wenn \(D > 0\) gilt, dann gibt es genau zwei Lösungen.  
2) Wenn \(D = 0\) gilt, dann gibt es genau eine Lösung.  
3) Wenn \(D < 0 \) gilt, dann gibt es keine Lösung.  
Sonderfälle:
mit zusätzlichen, besonderen Lösungswegen
4) \(b=0\), also \(\mathbf{ax^2 + c = 0}\)
(„Reinquadratische Gleichung“):  
Nach \(x^2\) auflösen und Wurzel ziehen.
5) Produktform, also \(a(x-x_1)(x-x_2) = 0\)  
(„Satz vom Nullprodukt“):  
Jeden Faktor einzeln gleich Null setzen.  
6) \(c = 0\), also \(ax^2 + bx = 0\)  
Ausklammern:  
Höchste gemeinsame Potenz von \(x\) ausklammern und den Satz vom Nullprodukt anwenden.

Jede Aufgabe kann auch mit Hilfe der p-q-Formel gelöst werden (siehe Stolpersteine).

#mathebrücke

AFB   IKompetenzen   k.A.Bearbeitungszeit   k.A.
Quelle   Team MathebrückeLizenz   CC BY-SA

Kompetenzmatrix und Seitenreflexion

K1K2K3K4K5K6
I000000
II000010
III000000
Bearbeitungszeit gesamt: 2 min
Abdeckung Bildungsplan
Abdeckung Kompetenzen
Abdeckung Anforderungsbereiche
Eignung gemäß Kriterien
Umfang gemäß Mengengerüst