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Zwei Wurzeln, wobei der eine Wurzelexponent nicht ein
Vielfaches des anderen ist |
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Hauptnenner der Wurzeln finden:
Im vorigen Fall haben wir bereits Wurzelgleichungen mit 2 Wurzeln
betrachtet, bei denen der eine Wurzelexponent ein Vielfaches des anderen Wurzelexponent.
Nun lassen wir diese Einschränkung fallen, und betrachten eine
Wurzelgleichung mit den Exponenten 9 und 6: |
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| Zuerst schreiben wir die
Wurzeln als Potenzen mit rationalen Exponenten: |
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| Jetzt wollen wir die
Potenzen auf den kleinesten gemeinsamen Nenner bringen. Der Hauptnenner
von 1/9 und 1/6 ist 1/18. Deshalb müssen wir den Exponenten auf
der linken Seite mit 2 erweitern, und den Exponenten auf der rechten
Seite mit 3: |
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Potenzieren mit Hauptnenner:
Nun hat bei beiden Potenzen der Exponent den gleichen Nenner 18, und wir
können mit 18 potenzieren, wodurch ganzzahlige Exponenten entstehen |
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| Die Klammern können wir nun
entweder ausmultiplizieren, oder die 2.Binomische Formel anwenden: |
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| Nun bringen wir alle
Summanden auf die linke Seite: |
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| Wir multiplizieren mit
–1 |
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Kubische
Gleichung > Lösung raten:
Wir erhalten eine algebraische Gleichung 3.Grades (kubische Gleichung),
die wir mit den Mitteln der Schulmathematik nicht lösen können. Es gibt
aber einen Satz in der Algebra, der manchmal weiterhilft: Falls eine
Gleichung mit ganzzahligen Koeffizienten ganzzahlige Lösungen haben
sollte, dann sind sie unter den Teilern des Absolutgliedes (–28)
zu finden.
Wir setzen also die Teiler des Absolutgliedes (1,
–1, 2, –2, 3, –3, ...) in die kubische Gleichung ein. Bei x=2
haben wir Glück. Weil x=2 die kubische Gleichung erfüllt, ist x=2 auch
eine Lösung der Wurzelgleichung. |

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| Nun suchen wir weitere
Lösungen. Ein Satz aus der Algebra sagt: Wenn x=2 eine Lösung der
Gleichung ist, dann ist die Gleichung durch (x–2)
teilbar. Wir führen also eine Polynomdivision mit (x–2)
durch: |
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| Den Faktor (x–2)
bringen wir auf die andere Seite, und erhalten so die Faktorzerlegung
der algebraischen Gleichung: |
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| Wir ersetzen in der
kubischen Gleichung den kubischen Term durch die Faktorzerlegung. Ein
Produkt ist aber genau dann Null, wenn einer oder beide der Faktoren
gleich Null sind. Wir müssen daher noch den ersten Faktor (linke
Klammer) gleich Null setzen |
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Quadratische Gleichung lösen:
Wir erhalten eine quadratische Gleichung |
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| Die Lösungsformel für
quadratische Gleichungen lautete: |
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| Einsetzen der Werte: |
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| Weil die Diskriminante
negativ ist (negativer Radikant) hat die quadratische Gleichung keine
Lösung, und daher hat die Wurzelgleichung keine weiteren Lösungen. |
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Probe:
Nun muß noch die Probe für x=2 gemacht werden, also für die
Lösung die wir weiter oben gefunden haben. Es ergibt sich eine wahre
Aussage (1=1). Daher ist x=2 eine Lösung der Wurzelgleichung: |
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Lösungsmenge: |
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