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In diesem Kapitel schauen wir uns an, was man unter kubischen Gleichungen versteht. Erforderliches Vorwissen Was ist eine Gleichung? Definition In einer kubischen Gleichung kommt beim $x$ der Exponent $3$, aber kein höherer Exponent vor. Beispiele Beispiel 1 $$ 2x^3 + 7x^2 + 3x + 5 = 0 $$ Beispiel 2 $$ 6x^3 = 3 - 8x $$ Beispiel 3 $$ 4 (x^2-3x) = x^3+5 $$ Kubische Gleichungen lösen Im Schulunterricht lernen wir folgendes Verfahren kennen: zu 1) Das systematische Raten einer Lösung führt nur dann zum Erfolg, wenn es eine (leicht findbare) ganzzahlige Lösung gibt. Systematisch heißt in diesem Fall, dass wir unsere Suche auf die Teiler des absoluten Glieds beschränken. Der Zusammenhang zwischen Teiler des absoluten Glieds und Lösung der Gleichung folgt aus dem Satz von Vieta. zu 2) Um die kubische Gleichung auf eine quadratische Gleichung zu reduzieren, können wir eines der folgenden Rechenverfahren anwenden: Polynomdivision Horner-Schema zu 3) Um die quadratische Gleichung zu lösen, können wir eines der folgenden Rechenverfahren anwenden: Quadratische Ergänzung Mitternachtsformel pq-Formel Satz von Vieta (Nur in Ausnahmefällen sinnvoll! )
Die Lösungsformel für die Berechnung der Wurzeln der kubischen Gleichungen und der Diskriminante: Die Diskriminante der kubischen Gleichung. Die Lösungsformel für kubische Gleichungen: wo und wählen wir so, dass. Wenn, hat die Gleichung drei reelle Wurzeln. Wenn, hat die Gleichung eine reelle Wurzel und zwei verbundene Komplexwurzeln. Wenn, hat die Gleichung zwei reelle Wurzeln. Wenn p = q = 0 ist, hat die Gleichung eine reelle Wurzel.
Auf dieser Seite erfährst du, was man unter kubischen Gleichungen (Gleichungen 3. Grades) versteht und wie man solche Gleichungen mithilfe der Cardanischen Formeln relativ einfach lösen kann. Die Cardanischen Formeln dienen also dazu, Gleichungen 3. Grades – das ist eine andere Bezeichnung für kubische Gleichungen – zu lösen. Den Grad einer Gleichung erkennt man an der höchsten Potenz von der gesuchten Variablen. Meist wird diese Variable mit x bezeichnet. In den folgenden Abschnitten wird die genaue Vorgangsweise Schritt für Schritt erklärt. Werbung 1. Schritt: Gleichung in die richtige Form bringen Als Erstes muss man die gegebene Gleichung immer in die folgende Form bringen: $$x^3+a \cdot x^2+b \cdot x+c=0$$ Man muss also die einzelnen Terme nach fallenden Potenzen von x ordnen. Vor der höchsten Potenz, also in diesem Fall vor x³, hat die Zahl 1 zu stehen, die man aber in aller Regel nicht hinschreibt. Steht eine andere Zahl als 1 vor x³, muss die gesamte Gleichung durch diese Zahl dividiert werden, siehe auch das folgende kurze Beispiel.
Autor: D. Bade Thema: Gleichungen Eine kubische Gleichung der Form kannst du folgendermaßen Lösen. Warum muss auf der rechten Seite der Gleichung eine Null stehen? Antwort überprüfen Was kann man machen, wenn vor dem x³ auch noch eine Zahl (ein "Koeffizient") steht? Antwort überprüfen
Beispiel: vor x 3 steht A Vor x³ steht nun A: $$A \cdot x^3+B \cdot x^2+C \cdot x+D=0$$ Die gesamte Gleichung muss daher zunächst durch A dividiert werden. Man erhält: $$x^3+\frac {B}{A} \cdot x^2+\frac {C}{A} \cdot x+\frac {D}{A}=0$$ Der Ausdruck vor x² ist a, der Ausdruck vor x entspricht b und D/A ist c: $$a=\frac {B}{A} \qquad b=\frac {C}{A} \qquad c=\frac {D}{A}$$ 2. Schritt: Definition von Variablen Als nächstes werden die drei Variablen p, q und D definiert. Die Gleichung für die gesuchte Variable x wird auch angegeben, allerdings ist die in dieser Gleichung vorkommende Variable z noch unbekannt: $$p=b- \frac {a^2}{3}$$ $$q=\frac{2 \cdot a^3}{27}- \frac {a \cdot b}{3}+c$$ $$D= \frac {q^2}{4}+\frac {p^3}{27}$$ $$x=z- \frac {a}{3}$$ Für die Berechnung von x brauchen wir also noch z. 3. Schritt: Fallunterscheidung Die noch unbekannte Größe z kann man nicht ganz so leicht angeben, da man zunächst eine Fallunterscheidung durchführen muss. In Abhängigkeit von D und p sind die folgenden vier Fälle zu berücksichtigen: D größer als 0 D gleich 0 und p ≠ 0 D gleich 0 und p = 0 D kleiner 0 Fall 1: D > 0 Wenn D größer als 0 ist, gibt es eine reelle Lösung und zwei komplexe Lösungen.
185 Aufrufe Kubische Funktion lösen? gegeben ist die kubische Funktion mit: x^3+4x^2+x-6=0 Wie würde ich diese Funktion lösen? Wie würde ich Funktionen dieser Art ganz normal (Schritt-für-Schritt) lösen? Wir hatten für solche Aufgaben in der Schule immer einer CAS-Rechner, weshalb mir das Lösen derartiger Aufgaben nun händisch schwer fällt (ich persönlich war damals schon gegen derartige High-Tech-Rechner). Gefragt 5 Okt 2020 von 2 Antworten Aloha:) Am einfachsten prüft man immer zuerst, ob es ganzzahlige Nullstellen gibt. Kandidaten dafür sind immer alle Teiler von der Zahl ohne \(x\), also hier von der \(6\). Wir probieren also aus: \(\pm1, \pm2, \pm3, \pm6\). Und siehe da, wir werden fündig bei$$x=-3\quad;\quad x=-2\quad;\quad x=1$$Da wir es mit einem Polynom 3-ten Grades zu tun haben, kann es maximal 3 Nullstellen geben, die wir offenbar alle gefunden haben;) Beantwortet Tschakabumba 107 k 🚀