Quadratische Gleichungen lösen
Satz von Vieta
So findest du die passenden Zahlen
Die Idee von Vieta kennst du jetzt – schauen wir uns an einem Beispiel an, wie du die beiden passenden Zahlen schnell und sicher findest.
Wir brauchen zwei Zahlen, für die beides gilt:
Starte beim Produkt
Der wichtigste Trick ist, immer beim Produkt zu starten.
In unserem Beispiel muss das Produkt \( {\textcolor{steelblue}{12}} \) ergeben. Deshalb sammeln wir zuerst alle Zahlenpaare, die multipliziert \( {\textcolor{steelblue}{12}} \) ergeben.
Erst danach prüfen wir die Summe. Wir suchen das Paar, das addiert \( {\textcolor{orange}{7}} \) ergibt.
| \(1\) und \(12\) | \( {\textcolor{green}{1}} + {\textcolor{green}{12}} = 13 \) | |
| \(2\) und \(6\) | \( {\textcolor{green}{2}} + {\textcolor{green}{6}} = 8 \) | |
| \(3\) und \(4\) | \( {\textcolor{green}{3}} + {\textcolor{green}{4}} = {\textcolor{orange}{7}} \) |
Damit erfüllen \( {\textcolor{green}{3}} \) und \( {\textcolor{green}{4}} \) beide Bedingungen. Sie sind also die Lösungen der Gleichung.
Wichtig: Ein Zahlenpaar passt nur, wenn Produkt und Summe stimmen. Prüfe deshalb immer beides.
Wo es bei Summe und Produkt klemmt, merkt ein akademisch ausgebildeter Tutor sofort.
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Vieta geht nur mit der Normalform
Du weißt jetzt, wie Vieta funktioniert. Bevor du Zahlenpaare suchst, prüfst du aber kurz, ob die Gleichung schon für Vieta geeignet ist.
Diese Gleichung ist noch nicht bereit für Vieta:
-
Vor dem \(x^2\) darf keine Zahl stehen.
↳ Im Beispiel steht dort noch die \(2\). -
Die Gleichung muss auf \(0\) gebracht sein.
↳ Im Beispiel steht rechts noch \(18\).
Wir bringen zuerst alles auf eine Seite.
| \( {\textcolor{orangered}{2}}x^2 + 8x - 6 = {\textcolor{orangered}{18}} \) | | | \( -18 \) |
| \( {\textcolor{orangered}{2}}x^2 + 8x - 24 = 0 \) | ||
Jetzt ist die Gleichung auf \(0\) gebracht und es bleibt nur noch die Zahl vor dem \(x^2\).
| \( {\textcolor{orangered}{2}}x^2 + 8x - 24 = 0 \) | | | \( :2 \) |
| \( x^2 + {\textcolor{orange}{4}}x \;{\textcolor{steelblue}{-}}\; {\textcolor{steelblue}{12}} = 0 \) | ||
So prüfst du die Vieta-Form
- Vor dem \(x^2\) darf keine Zahl mehr stehen.
- Die Gleichung muss auf \(0\) gebracht sein.
- Erst danach liest du die Zahl vor dem \(x\) und die Zahl am Ende ab.
- Wenn kein einfaches Zahlenpaar sichtbar ist, darfst du auch eine Lösungsformel benutzen.
Vieta muss nicht immer der beste Weg sein
Vieta lohnt sich, wenn du ein passendes Zahlenpaar schnell findest. Wenn du aber lange suchen musst, ist das ein Zeichen: Nimm lieber eine Formel.
Beispiel: Soll das Produkt \( {\textcolor{steelblue}{11}} \) und die Summe \( {\textcolor{orange}{2}} \) sein, findest du mit ganzen Zahlen kein passendes Paar.
Wenn kein einfaches Zahlenpaar sichtbar ist, helfen dir die pq-Formel oder die Mitternachtsformel oft schneller weiter.
Wenn du ewig nach Zahlenpaaren suchst, zeigt dir dein Tutor, wann eine Formel schneller ist.
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Vieta mit negativen Zahlen verstehen
Der Satz von Vieta ist zwar eine schnelle Lösung, aber nur, wenn man auch weiß, wie man mit Minuszeichen umgehen muss.
BeispielWelche Zahl bekommt das Minuszeichen?
Wir lösen diese Gleichung mit Vieta:
Daraus lesen wir ab:
- Summe: \( \text{1. Zahl} + \text{2. Zahl} = {\textcolor{orange}{-2}} \)
- Produkt: \( \text{1. Zahl} \cdot \text{2. Zahl} = {\textcolor{steelblue}{-15}} \)
Wir starten beim Produkt. Ohne Vorzeichen passt zu \(15\) das Zahlenpaar \(3\) und \(5\).
Das Produkt soll aber negativ sein. Also bekommt eine der beiden Zahlen ein Minuszeichen. Jetzt testen wir beide Möglichkeiten mit der Summe.
Die Summe soll \(-2\) sein.
Die Summe passt.
Damit sind die beiden Lösungen gefunden:
Gerade bei Minuszeichen hilft es, nicht im Kopf zu raten. Schreib beide Möglichkeiten auf und lass die Summe entscheiden.
Erst das Zahlenpaar, dann das Vorzeichen
- Such zuerst ein Zahlenpaar, das zum Produkt passt.
- Schau dann auf das Vorzeichen des Produkts.
- Ist das Produkt negativ, bekommt genau eine Zahl ein Minuszeichen.
- Teste die möglichen Vorzeichen mit der Summe.
Das Produkt sagt dir, ob ein Minuszeichen gebraucht wird. Die Summe sagt dir, wo es stehen muss.
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