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Mathe

Die p-q-Formel

Die p-q-Formel liefert die Lösungen einer quadratischen Gleichung in einem Zug. Sie entsteht aus der quadratischen Ergänzung.

  • ca. 12 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich bringe eine Gleichung in die Normalform x² + px + q = 0.
  • Ich löse sie mit der p-q-Formel.
  • Ich achte auf die Vorzeichen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Die quadratische Ergänzung

Rechnest du die quadratische Ergänzung einmal mit Buchstaben, erhältst du die p-q-Formel. Sie gilt für die Normalform:

x² + p · x + q = 0

Vor x² steht keine andere Zahl als 1. Die Formel lautet:

x = −p/2 ± √((p/2)² − q)

Das Zeichen ± steht für zwei Rechnungen: einmal plus, einmal minus.

Beispiel: x² − 4x − 12 = 0. Hier ist p = −4 und q = −12. Zuerst −p/2 = 2. Unter der Wurzel steht (−2)² − (−12) = 4 + 12 = 16. Die Wurzel ist 4. Also x = 2 ± 4, das heißt x = 6 oder x = −2.

p ist die Zahl vor x, q die reine Zahl. Beide mit Vorzeichen.
GleichungpqLösungen
x² + 6x + 5 = 065−1 und −5
x² − 5x + 6 = 0−563 und 2
x² + 2x − 15 = 02−153 und −5

x² − 4x − 12 = 0 lösen

  1. Normalform: p = −4, q = −12.
  2. −p/2 = 2.
  3. (p/2)² = (−2)² = 4.
  4. Unter der Wurzel: 4 − (−12) = 16. Wurzel: 4.
  5. x = 2 + 4 = 6 oder x = 2 − 4 = −2.
  6. Probe x = 6: 36 − 24 − 12 = 0. Probe x = −2: 4 + 8 − 12 = 0.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Normalform herstellen.

p und q mit Vorzeichen ablesen.

In die Formel einsetzen.

Plus und Minus rechnen.

Ein Beispiel

Beispiel

Wie ein Rezept: Du hast zwei Zutaten, p und q. Die Formel sagt dir die Reihenfolge der Schritte.

Schritt für Schritt

Wir lösen 2x² − 8x − 10 = 0

  1. Die Zahl vor x² ist 2. Teile die ganze Gleichung durch 2.
  2. x² − 4x − 5 = 0. Jetzt p = −4 und q = −5.
  3. −p/2 = 2. (p/2)² − q = 4 + 5 = 9. Wurzel: 3.
  4. x = 2 + 3 = 5 oder x = 2 − 3 = −1.
  5. L = {−1; 5}

Mit einem Bild erklärt

SchrittRechnung
Normalformx² − 4x − 5 = 0
p, qp = −4, q = −5
Wurzelteil4 + 5 = 9, Wurzel 3
Lösungen2 + 3 = 5 und 2 − 3 = −1

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Löse x² − 4x − 12 = 0. Wie lautet die größere Lösung?

Zeig mir den ersten Schritt

p = −4, q = −12.

Lösung ansehen

Lösung: 6

x = 2 ± 4, die größere ist 6.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Löse x² + 2x − 15 = 0. Wie lautet die größere Lösung?

Zeig mir den ersten Schritt

p = 2, q = −15.

Lösung ansehen

Lösung: 3

x = −1 ± 4, die größere ist 3.

Tipp: Schreibe p und q mit Vorzeichen auf, bevor du einsetzt. Rechne dann Schritt für Schritt.

Merksatz: x² + px + q = 0 hat die Lösungen x = −p/2 ± √((p/2)² − q).

Typischer Fehler: Viele vertauschen das Vorzeichen von p: Bei p = −4 ist −p/2 gleich +2. Achte auch auf q: Bei (p/2)² − q und q = −12 rechnest du + 12.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Wie groß ist −p/2 bei x² + 6x + 5 = 0?
Lösung ansehen

Lösung: −3

Frage 2 Löse x² − 5x + 6 = 0. Wie lautet die kleinere Lösung?

Zeig mir den ersten Schritt

p = −5, q = 6. Es kommen Brüche vor: fünf Halbe.

Lösung ansehen

Lösung: 2

x = fünf Halbe ± ein halb, also 3 oder 2.

Frage 3 Was machst du bei 2x² − 8x − 10 = 0 zuerst?
Lösung ansehen

Lösung: Durch 2 teilen

Frage 4 Löse x² + x − 12 = 0. Wie lautet die größere Lösung?

Zeig mir den ersten Schritt

p = 1, q = −12.

Lösung ansehen

Lösung: 3

x = −ein halb ± sieben Halbe, also 3 oder −4.

Geschafft

Mit der p-q-Formel löst du x² + px + q = 0. Achte auf die Normalform und auf die Vorzeichen.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Quadratische Gleichungen

Kurz erklärt, 48 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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