Mathematik

Verfahren zur Nullstellenbestimmung ganzrationaler Funktionen

Von Olaf Hinrichsen. Kommentare (151)


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Die Verfahren zur Nullstellen-Bestimmung ganzrationaler Funktionen sind überwichtig für den Erfolg im Bereich der Kurvendiskussion, immer dann nämlich, wenn man Nullstellen, Extrema, Wendepunkte, Polstellen etc. berechnen muss - natürlich sind diese Verfahren in den Videos auch für die Gleichungslehre notwendig:

Diese Gleichungen sind ein wichtiger Bestandteil der:

Kurvendiskussion Übersicht

Verfahren Nr. 1 Gleichungen auflösen

Die einfachste Art der Nullstellenbestimmung ist das auflösen von Gleichungen. Dieses Verfahren kann man immer dann anwenden, wenn die ganze Gleichung nur eine Form von x enthält. z.B. gibt’s in Gleichung wie x+3=2x-5 nur x und nicht auch noch x² oder in der Gleichung x²=3x²+4 gibt’s ² und keine andere Form von x.
Das ganze kannst Du Dir hier noch mal im Video anschauen .

Verfahren Nr. 2 - x ausklammern

Wenn die Gleichung zwei Sorten x enthält und nur die 0 als Zahl, z.B. x²+2x=0, dann kannst Du ein x (und zwar das in der niedrigsten Potenz) ausklammern. Die erste Nullstelle ist dann immer x=0 und für die andere Nullstelle kannst Du, wenn Du die Klammer gleich 0 setzt, weiterrechnen, entweder mit dem Verfahren Nr. 1 oder mit der pq-Formel, wie im ersten
Video dieser Kurvendiskussion . (Achtung, die Nullstellenbestimmung ist erst im hinteren Teil des Videos...)

Dazu auch noch mal ausführlich der Satz vom Nullprodukt :

Verfahren Nr. 3 - die pq-Formel oder wahlweise auch die ABC/Mitternachtsformel

Die pq-Formel hat schon einen eigenen Artikel mit einigen Sonderfällen:

Übersichtsbeitrag

Ebenso kannst Du Dir die hier die Mitternachtsformel "draufschaffen".

Verfahren Nr. 4 - Substitution

Folgende Strukturen benötigen Substitution :
11x^4+11x^2+11=0
11x^6+11x^3+11=0
11x^8+11x^4+11=0
Oder anders gesagt: Immer wenn der Exponent des einen x doppelt so groß ist wie der des anderen x und noch eine Zahl ohne x außer der Null am Start ist, benutzt man die Substitution mit anschließender PQ Formel":

Verfahren Nr. 5 Polynomdivision

Die Polynomdivision hat schon einen eigenen Artikel mit einigen Sonderfällen.

Verfahren Nr. 6 Newtonsches Näherungsverfahren

Nach dem Motto: "Wenn nix mehr hilft, hilft Onkel Newton".
Oder aber ein anderes Näherungsverfahren - das Intervallhalbierungsverfahren
oder auch das Sekantenverfahren
oder auch die Regula falsi .

Und dann noch ein Spezialfall - die sogenannte Nullstellenform - die so heißt, weil man die Nullstellen in dieser Funktionsschreibweise einfach ablesen kann.

Und hier sind ein paar vermischte Übungsaufgaben.

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