Gleichungen lösen mit Substitution
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Questions and Answers

Welche Gleichung wird durch die Substitution mit $x² = z$ für die Gleichung $- x^4 + 17·x² – 16 = 0$ umgeformt?

  • $z² + 17·z - 16 = 0$
  • $z² - 17·z + 72,25 = 0$
  • $z² - 17·z - 16 = 0$
  • $z² - 17·z + 16 = 0$ (correct)

Was ist das Ergebnis der Rücksubstitution für die Lösungen der Gleichung $2·x^4 - 64·x² - 288 = 0$?

  • unlösbar
  • $x = 4 ∨ x = -4$
  • $x = 6 ∨ x = -6$ (correct)
  • $x = 2 ∨ x = -2$

Welche der folgenden Aussagen über die Gleichung $x^4 - 13·x² + 36 = 0$ ist richtig?

  • Die Lösungen sind $x = 3 ∨ x = -3$ (correct)
  • Die Lösungen sind $x = 2 ∨ x = -2$
  • Die Lösungen sind $x = 1 ∨ x = -1$
  • Die Lösungen sind $x = 4 ∨ x = -4$

Bei welcher Gleichung ist die Verwendung der Substitution $x² = z$ notwendig?

<p>$x^4 - 13·x² + 36 = 0$ (A), $5·x^4 - 40·x² - 45 = 0$ (B), $-2·x^4 - 90·x² - 648 = 0$ (D)</p> Signup and view all the answers

Welches Ergebnis erhält man für $z$ in der Gleichung $-2·z^2 - 90·z - 648 = 0$ nach der Umformung?

<p>$z = -9 ∨ z = -36$ (A)</p> Signup and view all the answers

Was gilt für die Gleichung $x^4 - 13·x² + 36 = 0$ im Hinblick auf ihre Lösbarkeit?

<p>Sie hat vier reelle Lösungen. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Lösung ergibt die Gleichung $5·x^4 - 40·x² - 45 = 0$ nach der Substitution?

<p>$x = 9 ∨ x = -1$ (C)</p> Signup and view all the answers

Nach welcher Umformung kann man die Gleichung $x^4 - 13·x² + 36 = 0$ lösen?

<p>$(z - 6,5)² = 6,25$ (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist das Hauptproblem bei der Gleichung $x^4 - 90·x² - 648 = 0$?

<p>Sie hat keine reellen Lösungen. (C)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt das ursprüngliche Problem der Gleichungen im Kontext der zweiten Potenz $x^4$?

<p>Die Verwendung von quadratischen Substitutionen. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Gleichungen wurde korrekt durch Substitution umgeformt?

<ul> <li>2·z² + 80·z - 288 = 0 (A)</li> </ul> Signup and view all the answers

Welches Ergebnis erhält man nach der Rücksubstitution für die Gleichung - 6·x⁴ - 30·x² - 24 = 0?

<p>x = unlösbar (D)</p> Signup and view all the answers

Wie viele Lösungen hat die Gleichung - 3·x⁴ - 60·x² + 1728 = 0 nach der Rücksubstitution?

<p>2 Lösungen (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Substitutionen ist korrekt für die Gleichung - 2·x⁴ + 34·x² – 32 = 0?

<p>x² = z (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Voraussetzungen ist notwendig, um eine Gleichung mit Substitution zu lösen?

<p>Die Variable muss in einer potenzierten Form dargestellt werden. (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist das Resultat der Gleichung - 2·x⁴ + 80·x² – 288 = 0 nach der Rücksubstitution?

<p>x = 6 und x = -6 (A)</p> Signup and view all the answers

Welches Problem tritt bei der Gleichung - 6·x⁴ - 30·x² - 24 = 0 auf?

<p>Die Gleichung hat keine Lösungen. (B)</p> Signup and view all the answers

Wie wird die Gleichung - 3·x⁴ – 60·x² + 1728 = 0 umgeformt, nachdem die Substitution durchgeführt wurde?

<p>z² + 20·z - 576 = 0 (B)</p> Signup and view all the answers

Nach welchem Kriterium wird die Lösung x bei der Rücksubstitution bestimmt?

<p>Es wird nach den Wurzeln der quadratischen Gleichung gesucht. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist das Ergebnis der Gleichung - 2·x⁴ + 34·x² - 32 = 0 bei z = 16?

<p>x = 4 (B)</p> Signup and view all the answers

Wie viele Lösungen ergeben sich aus der Gleichung 5·x⁴ + 130·x² + 125 = 0, nachdem die Rücksubstitution durchgeführt wurde?

<p>Keine Lösung (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Substitution bedeutet die Transformation x² = z in der Gleichung - 3·x⁴ - 60·x² + 1728 = 0?

<p>x wird quadriert. (C)</p> Signup and view all the answers

Für welche der folgenden Funktionen müsstest du mit Substitution arbeiten?

<p>f(x) = x⁴ - 2 (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Substitution in Gleichungen

Eine mathematische Methode, bei der man eine Gleichung mit einer komplizierten Variablen vereinfacht, indem man eine neue Variable für den komplizierten Teil der Gleichung einführt.

Rücksubstitution

Der Prozess, die ursprüngliche Variable in einer Gleichung wieder in die vereinfachte Gleichung einzusetzen, nachdem die neue Variable gelöst wurde.

Biquadratische Gleichung

Eine Gleichung, die die Form x^4 + bx^2 + c = 0 hat, wobei b und c Konstanten sind. Diese Gleichung kann mit der Substitutionsmethode gelöst werden.

Division durch 0

Die Lösung einer Gleichung kann man finden, indem man die Gleichung durch 0 dividiert. Dies ist jedoch keine gültige Lösung, da die Division durch 0 undefiniert ist.

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Unlösbare Gleichung

Eine Gleichung ist unlösbar, wenn es keine Lösungen gibt, die die Gleichung erfüllen. In einigen Fällen kann eine Gleichung unlösbar sein, weil sie zum Beispiel zu einer Division durch 0 führt.

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Quadratische Gleichung

Mittels Quadrieren vereinfachen, um eine quadratische Gleichung zu erhalten.

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vollständiges Quadrat

Eine quadratische Gleichung, die in die Form (ax + b)^2 = c gebracht werden kann, wobei a, b und c Konstanten sind.

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Lösung einer Gleichung

Die Lösung einer Gleichung, die durch eine Substitution erreicht wird.

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Substitution mit x² = z

Die Substitution von x² durch z vereinfacht die Gleichung, indem sie eine neue Variable einführt, die das Lösen der Gleichung erleichtert.

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Anwendungsbereiche der Substitutionsmethode

Die Substitution ermöglicht es uns, bestimmte Gleichungen in einfachere Formen zu transformieren, die leichter zu lösen sind. Dies ist eine wichtige Technik, die in vielen Bereichen der Mathematik angewendet wird.

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Gleichung vierten Grades

Eine Gleichung vom Grad 4 (vierte Potenz).

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Substitution

Neue Variable, die man zur Vereinfachung der Gleichung einführt.

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Substitutionsgleichung

Die Gleichung, die man nach der Substitution erhält. Sie ist meist einfacher zu lösen.

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Substitution bei Gleichungen vierten Grades

Um eine Gleichung vierten Grades mit Substitution zu lösen, sucht man einen Term mit x hoch 2.

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Gleichung - 2·x 4 + 34·x² – 32 = 0

Die Gleichung - 2·x 4 + 34·x² – 32 = 0 kann gelöst werden.

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Gleichung - 3·x 4 – 60·x² + 1728 = 0

Die Gleichung - 3·x 4 – 60·x² + 1728 = 0 kann gelöst werden.

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Gleichung - 6·x 4 – 30·x² - 24 = 0

Die Gleichung - 6·x 4 – 30·x² - 24 = 0 führt zu keiner Lösung.

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Gleichung - 2·x 4 + 80·x² – 288 = 0

Die Gleichung - 2·x 4 + 80·x² – 288 = 0 kann durch Substitution gelöst werden.

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Gleichung 5·x 4 + 130·x² + 125 = 0

Die Gleichung 5·x 4 + 130·x² + 125 = 0 hat keine reelle Lösungen.

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Lösungsmenge einer Gleichung vierten Grades

Die Lösungsmenge einer Gleichung vierten Grades besteht aus allen Werten, die die Gleichung erfüllen.

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Lösung einer Gleichung vierten Grades

Die Gleichung vierten Grades kann mit der Substitution x² = z gelöst werden.

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Überprüfung der Lösungen

Es ist wichtig, die Ergebnisse nach der Rücksubstitution zu überprüfen.

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Substitution als Vereinfachungsmethode

Die Substitution ist eine Methode zur Vereinfachung von Gleichungen.

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Methode der Substitution

Die Methode der Substitution ist eine wichtige Technik in der Algebra.

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Study Notes

Gleichungen lösen mit Substitution

  • Aufgabe 1: Lösen Sie die Gleichung -2x4 + 34x2 - 32 = 0

    • Substitution: x2 = z
    • Die Gleichung wird zu -2z2 + 34z - 32 = 0
    • Lösen der quadratischen Gleichung nach z
    • z = 16 oder z = 1
    • Rücksubstitution: x2 = 16 => x = ±4 und x2 = 1 => x = ±1
  • Aufgabe 2: Lösen Sie die Gleichung -3x4 - 60x2 + 1728 = 0

    • Substitution: x2 = z
    • Die Gleichung wird zu -3z2 - 60z + 1728 = 0
    • Lösen der quadratischen Gleichung nach z
    • z = 16 oder z = -36
    • Rücksubstitution: x2 = 16 => x = ±4. x2 = -36 hat keine reelle Lösung
  • Aufgabe 3: Lösen Sie die Gleichung -6x4 - 30x2 - 24 = 0

    • Substitution: x2 = z
    • Die Gleichung wird zu -6z2 - 30z - 24 = 0
    • Lösen der quadratischen Gleichung nach z
    • z = -1 oder z = -4
    • Rücksubstitution: x2 = -1 und x2 = -4 haben keine reelle Lösung.
  • Aufgabe 4: Lösen Sie die Gleichung -2x4 + 80x2 - 288 = 0

    • Substitution: x2 = z
    • Die Gleichung wird zu -2z2 + 80z - 288 = 0
    • Lösen der quadratischen Gleichung nach z
    • z = 36 oder z = 4
    • Rücksubstitution: x2 = 36 => x = ±6 und x2 = 4 => x = ±2
  • Aufgabe 5: Lösen Sie die Gleichung 5x4 + 130x2 + 125 = 0

    • Substitution: x2 = z
    • Die Gleichung wird zu 5z2 + 130z + 125 = 0
    • Lösen der quadratischen Gleichung nach z
    • z = -1 oder z = -25
    • Rücksubstitution: x2 = -1 und x2 = -25 haben keine reelle Lösung.
  • Aufgabe 6: Lösen Sie die Gleichung -x4 + 17x2 - 16 = 0

    • Substitution: x2 = z
    • Die Gleichung wird zu -z2 + 17z - 16 = 0
    • Lösen der quadratischen Gleichung nach z
    • z = 1 oder z = 16
    • Rücksubstitution: x2 = 1 => x = ±1 und x2 = 16 => x = ±4
  • Aufgabe 7: Lösen Sie die Gleichung 2x4 + 64x2 - 288 = 0

    • Substitution: x2 = z
    • Die Gleichung wird zu 2z2 + 64z - 288 = 0
    • Lösen der quadratischen Gleichung nach z
    • z = 36 oder z = -4
    • Rücksubstitution: x2 = 36 => x = ±6. x2 = -4 hat keine reelle Lösung
  • Aufgabe 8: Lösen Sie die Gleichung x4 + 13x2 + 36 = 0

    • Substitution: x2 = z
    • Die Gleichung wird zu z2 + 13z + 36 = 0
    • Lösen der quadratischen Gleichung nach z
    • z = 4, z = 9
    • Rücksubstitution: x2 = 9 => x = ±3 und x2 = 4 => x = ±2
  • Aufgabe 9: Lösen Sie die Gleichung -2x4 - 90x2 - 648 = 0

    • Substitution: x2 = z
    • Die Gleichung wird zu -2z2 - 90z - 648 = 0
    • Lösen der quadratischen Gleichung nach z
    • z = -9 oder z = -36
    • Rücksubstitution: x2 = -9 und x2 = -36 haben keine reelle Lösung
  • Aufgabe 10: Lösen Sie die Gleichung 5x4 + 40x2 - 45 = 0

    • Substitution: x2 = z
    • Die Gleichung wird zu 5z2 + 40z - 45 = 0
    • Lösen der quadratischen Gleichung nach z
    • z = 9 oder z = -1
    • Rücksubstitution: x2 = 9 => x = ±3. x2 = -1 hat keine reelle Lösung

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Testen Sie Ihr Wissen über das Lösen von Gleichungen durch Substitution. In diesem Quiz müssen Sie verschiedene Gleichungen umformen und die Lösungen für die Variablen finden. Bestehen Sie die Aufgaben, um Ihre Fähigkeiten im Umgang mit quadratischen und viertgradigen Gleichungen zu zeigen.

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