4.4 - NST Kombination der Verfahren

Das Kombinieren verschiedener Verfahren zur Berechnung von Nullstellen
Manchmal ist es nützlich und notwendig die in diesem Kapitel vorgestellten Verfahren zur Bestimmung von Nullstellen (Ablesen, Ausklammern, Substituieren) zu kombinieren.[br]Dieses wird an den nachfolgenden Beispielen veranschaulicht.
Beispiel 1 - Ausklammern und Substitution
Gesucht sind die Nullstellen der Funktion [math]f\left(x\right)=x^5-4x^3-5x[/math].[br][br]1. jeder Summand enthält ein x. Dieses x kann also [b]ausgeklammert [/b]werden:[br] [math]f\left(x\right)=x\left(x^4-4x^2-5\right)[/math][br] das Produkt ist null, wenn einer der Faktoren (also [math]x[/math] oder [math]x^4-4x^2-5[/math]) null ist. Wir erhalten somit die erste NST [math]x_1=0[/math].[br]2. es muss weiter untersucht werden, wann der zweite Faktor ([math]x^4-4x^2-5[/math]) null wird.[br] hier wird das Verfahren der [b]Substitution [/b]angewendet:[br]  setze [math]x^2=z[/math][br]  [math]g\left(z\right)=z^2-4z-5=0[/math][br] die pq-Formel liefert: [math]z_{1,2}=\frac{4}{2}\pm\sqrt{\left(-\frac{4}{2}\right)^2+5}=2\pm3[/math] [br] [math]z_1=5,z_2=-1[/math][br]Rücksubstituieren ([math]z_1=x^2[/math]bzw. [math]z_2=x^2[/math]) liefert:[br]  [math]x^2=z_1\Leftrightarrow x^2=5\Rightarrow x_{2,3}=\pm\sqrt{5}[/math][br]  [math]x^2=z_2\Leftrightarrow x^2=-1\Rightarrow x^2=-1[/math]hat keine Lösung, da [math]x^2\ge0[/math] für alle x.[br][br]Die Funktion f(x) hat entsprechend insgesamt die folgenden NST: [br][math]x_1=0,x_2=\sqrt{5},x_3=-\sqrt{5}[/math][br]
Beispiel 2 - Ablesen, Ausklammern und pq-Formel
Gesucht sind die Nullstellen der Funktion [math]g\left(x\right)=\left(x^3-4x^2+4x\right)\left(2x-3\right)[/math].[br][br]1. das Produkt ist null, wenn einer der Faktoren (also [math]\left(x^3-4x^2+4x\right)[/math] oder [math]\left(2x-3\right)[/math] null ist. Wir erhalten somit durch [b]ablesen[/b] die erste NST [math]x_1=\frac{3}{2}[/math]. (da (2x-3) = 0 für [math]x_1=\frac{3}{2}[/math])[br]2. der Faktor [math]\left(x^3-4x^2+4x\right)[/math] enthält in jedem Summanden ein x.[br] durch [b]ausklammern [/b]erhält man somit: [math]x\left(x^24x+4\right)=0[/math]. Wir erhalten daher die zweite NST [math]x_2=0[/math] .[br]3. [math]x^2-4x+4=0[/math] kann mit der [b]pq-Forme[/b]l gelöst werden:[br] [math]x_3=\frac{4}{2}\pm\sqrt{\left(-\frac{4}{2}\right)^2-4}=2\pm0=2[/math][br] die dritte NST ist somit [math]x_3=2[/math].[br][br][br] Die Funktion f(x) hat entsprechend insgesamt die folgenden NST: [br][math]x_1=\frac{3}{2},x_2=0,x_3=2[/math]

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