====== Nullstellen ====== ===== Ansatz ===== Gegeben sei die Funktion: $$f(x)=2x^3+4x^2-6x$$ Diese Gleichung darf nicht durch 2 geteilt werden! \\ Zunächst muss aus der Funktionsgleichung eine Gleichung gemacht werden, die man auflösen möchte. Das heißt, man schreibt den Ansatz hin: Es soll gelten: \\ $$f(x) \stackrel!= 0$$ $$\Longleftrightarrow\quad 2x^3+4x^2-6x=0$$ Dann erst kann **diese** Gleichung durch 2 dividiert werden, usw.. Warum darf man das nicht? Weil sich sonst durch die Division mit 2 mathematisch korrekt folgendes ergibt: $$\frac{f(x)}{2}=x^3+2x^2-3x$$ was in den meisten Fällen nicht wirklich weiterhilft. ===== pq-Formel ===== $$x_{1,2}=-\frac{p}{2}\pm\sqrt{(\frac{p}{2})^2-q}$$ Beispiel: $$ f(x)=2x^2-2x-12$$ Also: $$f(x)\stackrel!= 0$$ $$\Leftrightarrow 2x^2-2x-12 = 0 \qquad | :2$$ Wichtig! Erst durch 2 dividieren, damit der Koeffizient des $x^2$ 1 ist! $$\Leftrightarrow x^2-x-6=0$$ $$\Rightarrow x_{1,2}=\frac12\pm\sqrt{\frac14+6} = \frac12\pm\frac52 \Leftrightarrow x_1=-2 \land x_2=3$$ ===== x ausklammern ===== Kommt in jedem Summanden ein $x$ vor, so kann man $x$ ausklammern und somit den Schwierigkeitsgrad des Nullstellenfindens erheblich reduzieren, da nun jeder Faktor einzeln untersucht werden kann. Beispiel: $$x^3+2x^2=x^2\cdot(x+2)$$ ===== Polynomdivision ===== Ist eine Nullstelle einer ganzrationalen Funktion bekannt, so kann einen Linearfaktor ausklammern, indem man den Funktionsterm durch ihn dividiert. ===== Substitution ===== Beispielsweise bei biquadratischen Gleichungen kann man $x^4$ durch $x^2$ ersetzen und so den Grad des Polynoms halbieren. Dann können mit Hilfe der pq-Formel zwei $x$ (soweit vorhanden) bestimmt werden, aus denen mit Hilfe der Wurzel dann die Nullstellen $z_1$ bis $z_4$ (soweit vorhanden) bestimmt werden können.