Lösung 3.2:3

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First, we move the 2 to the right-hand side to get <math>\sqrt{3x-8}=x-2</math> and then square away the root sign,
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Wir subtrahieren zuerst 2 von beiden Seiten, und erhalten so die Gleichung <math>\sqrt{3x-8}=x-2</math>, die wir quadrieren
{{Abgesetzte Formel||<math>3x-8 = (x-2)^{2}</math>|(*)}}
{{Abgesetzte Formel||<math>3x-8 = (x-2)^{2}</math>|(*)}}
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or, with the right-hand side expanded
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und wir erweitern die rechte Seite
{{Abgesetzte Formel||<math>3x-8=x^{2}-4x+4\,\textrm{.}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>3x-8=x^{2}-4x+4\,\textrm{.}</math>}}
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If we move over all the terms to the left-hand side, we get
+
Wenn wir alle Terme auf der linken Seite sammeln, erhalten wir
{{Abgesetzte Formel||<math>x^{2}-7x+12=0\,\textrm{.}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>x^{2}-7x+12=0\,\textrm{.}</math>}}
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If we complete the square of the left-hand side,
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Mit quadratischer Ergänzung bekommen wir
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
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\end{align}</math>}}
\end{align}</math>}}
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the equation can be written as
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Wir können die Gleichung umschreiben
{{Abgesetzte Formel||<math>\Bigl(x-\frac{7}{2}\Bigr)^{2} = \frac{1}{4}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>\Bigl(x-\frac{7}{2}\Bigr)^{2} = \frac{1}{4}</math>}}
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and the solutions are
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und sehen dass die Lösungen
:*<math>x = \frac{7}{2} + \sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{7}{2} + \frac{1}{2} = \frac{8}{2} = 4\,,</math>
:*<math>x = \frac{7}{2} + \sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{7}{2} + \frac{1}{2} = \frac{8}{2} = 4\,,</math>
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:*<math>x = \frac{7}{2} - \sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{7}{2} - \frac{1}{2} = \frac{6}{2} = 3\,\textrm{.}</math>
:*<math>x = \frac{7}{2} - \sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{7}{2} - \frac{1}{2} = \frac{6}{2} = 3\,\textrm{.}</math>
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To be on the safe side, we verify that <math>x=3</math> and <math>x=4</math> satisfy the squared equation (*)
+
sind. Wir kontrollieren zur Sicherheit ob die Lösungen die quadratische Gleichung (*) erfüllen
{|
{|
||<ul><li>''x''&nbsp;=&nbsp;3:</li></ul>
||<ul><li>''x''&nbsp;=&nbsp;3:</li></ul>
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||<math>\ \text{LHS} = 3\cdot 3-8 = 9-8 = 1</math> and
+
||<math>\ \text{LHS} = 3\cdot 3-8 = 9-8 = 1</math> und
|-
|-
||
||
Zeile 39: Zeile 39:
|-
|-
||<ul><li>''x''&nbsp;=&nbsp;4:</li></ul>
||<ul><li>''x''&nbsp;=&nbsp;4:</li></ul>
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||<math>\ \text{LHS} = 3\cdot 4-8 = 12-8 = 4</math> and
+
||<math>\ \text{LHS} = 3\cdot 4-8 = 12-8 = 4</math> und
|-
|-
||
||
Zeile 45: Zeile 45:
|}
|}
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Because we squared the root equation, possible spurious roots turn up and we therefore have to verify the solutions when we go back to the original root equation:
+
Nachdem wir unsere Gleichung quadriert haben, müssen wir unbedingt testen ob unsere Lösungen die ursprüngliche Gleichung erfüllen:
{|
{|
Zeile 60: Zeile 60:
||<math>\ \text{RHS} = 4</math>
||<math>\ \text{RHS} = 4</math>
|}
|}
-
 
+
Die Lösungen sind also <math>x=3</math> und <math>x=4</math>.
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The solutions to the root equation are <math>x=3</math> and <math>x=4</math>.
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Version vom 13:16, 26. Mär. 2009

Wir subtrahieren zuerst 2 von beiden Seiten, und erhalten so die Gleichung \displaystyle \sqrt{3x-8}=x-2, die wir quadrieren

\displaystyle 3x-8 = (x-2)^{2} (*)

und wir erweitern die rechte Seite

\displaystyle 3x-8=x^{2}-4x+4\,\textrm{.}

Wenn wir alle Terme auf der linken Seite sammeln, erhalten wir

\displaystyle x^{2}-7x+12=0\,\textrm{.}

Mit quadratischer Ergänzung bekommen wir

\displaystyle \begin{align}

x^2-7x+12 &= \Bigl(x-\frac{7}{2}\Bigr)^2 - \Bigl(\frac{7}{2}\Bigr)^2 + 12\\[5pt] &= \Bigl(x-\frac{7}{2}\Bigr)^2 - \frac{49}{4} + \frac{48}{4}\\[5pt] &= \Bigl(x-\frac{7}{2}\Bigr)^2 - \frac{1}{4} \end{align}

Wir können die Gleichung umschreiben

\displaystyle \Bigl(x-\frac{7}{2}\Bigr)^{2} = \frac{1}{4}

und sehen dass die Lösungen

  • \displaystyle x = \frac{7}{2} + \sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{7}{2} + \frac{1}{2} = \frac{8}{2} = 4\,,
  • \displaystyle x = \frac{7}{2} - \sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{7}{2} - \frac{1}{2} = \frac{6}{2} = 3\,\textrm{.}

sind. Wir kontrollieren zur Sicherheit ob die Lösungen die quadratische Gleichung (*) erfüllen

  • x = 3:
\displaystyle \ \text{LHS} = 3\cdot 3-8 = 9-8 = 1 und
\displaystyle \ \text{RHS} = (3-2)^2 = 1
  • x = 4:
\displaystyle \ \text{LHS} = 3\cdot 4-8 = 12-8 = 4 und
\displaystyle \ \text{RHS} = (4-2)^2 = 4

Nachdem wir unsere Gleichung quadriert haben, müssen wir unbedingt testen ob unsere Lösungen die ursprüngliche Gleichung erfüllen:

  • x = 3:
\displaystyle \ \text{LHS} = \sqrt{3\cdot 3-8} + 2 = \sqrt{9-8} + 2 = 1+2 = 3 and
\displaystyle \ \text{RHS} = 3
  • x = 4:
\displaystyle \ \text{LHS} = \sqrt{3\cdot 4-8}-2 = \sqrt{12-8}+2 = 2+2 = 4 and
\displaystyle \ \text{RHS} = 4

Die Lösungen sind also \displaystyle x=3 und \displaystyle x=4.