Elementarmathematik Beispiele

Finde die Nullstellen mithilfe des Lemmas von Gauß 20x^4+52x^3-45x^2+5x+1
Schritt 1
Wenn eine Polynomfunktion ganzzahlige Koeffizienten hat, dann hat jede rationale Nullstelle die Form , wobei ein Teiler der Konstanten und ein Teiler des Leitkoeffizienten ist.
Schritt 2
Ermittle jede Kombination von . Dies sind die möglichen Wurzeln der Polynomfunktion.
Schritt 3
Setze die möglichen Wurzeln eine nach der anderen in das Polynom ein, um die tatsächlichen Wurzeln zu ermitteln. Vereinfache, um zu prüfen, ob der Wert gleich ist, was bedeutet, dass er eine Wurzel ist.
Schritt 4
Vereinfache den Ausdruck. In diesem Fall ist der Ausdruck gleich , folglich ist eine Wurzel des Polynoms.
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Schritt 4.1
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 4.1.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.1.2
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 4.1.3
Potenziere mit .
Schritt 4.1.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 4.1.4.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.4.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.4.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.4.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.5
Kombiniere und .
Schritt 4.1.6
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.1.7
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 4.1.8
Potenziere mit .
Schritt 4.1.9
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 4.1.9.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.9.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 4.1.9.3
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.9.4
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.10
Kombiniere und .
Schritt 4.1.11
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.1.12
Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.
Schritt 4.1.13
Potenziere mit .
Schritt 4.1.14
Kombiniere und .
Schritt 4.1.15
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4.1.16
Kombiniere und .
Schritt 4.2
Kombiniere Brüche.
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Schritt 4.2.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.2.2
Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.
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Schritt 4.2.2.1
Subtrahiere von .
Schritt 4.2.2.2
Addiere und .
Schritt 4.3
Ermittle den gemeinsamen Nenner.
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Schritt 4.3.1
Schreibe als einen Bruch mit dem Nenner .
Schritt 4.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.4
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.5
Vereinfache den Ausdruck.
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Schritt 4.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.5.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.5.3
Addiere und .
Schritt 4.5.4
Dividiere durch .
Schritt 5
Da eine bekannte Wurzel ist, teile das Polynom durch , um das Quotientenpolynom zu ermitteln. Dieses Polynom kann dann benutzt werden, um die verbleibenden Wurzeln zu finden.
Schritt 6
Als Nächstes bestimme die Wurzeln des verbleibenden Polynoms. Der Grad des Polynoms ist um reduziert worden.
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Schritt 6.1
Ordne die Zahlen, die den Divisor und den Dividenden darstellen, ähnlich wie in einer Division an.
  
Schritt 6.2
Die erste Zahl im Dividenden wird an die erste Position des Ergebnisbereichs gestellt (unterhalb der horizontalen Linie).
  
Schritt 6.3
Multipliziere den neuesten Eintrag im Ergebnis mit dem Divisor und schreibe das Ergebnis von unter den nächsten Term im Dividenden .
  
Schritt 6.4
Addiere das Ergebnis der Multiplikation und die Zahl aus dem Dividenden und notiere das Ergebnis in der nächsten Position der Ergebniszeile.
  
Schritt 6.5
Multipliziere den neuesten Eintrag im Ergebnis mit dem Divisor und schreibe das Ergebnis von unter den nächsten Term im Dividenden .
  
Schritt 6.6
Addiere das Ergebnis der Multiplikation und die Zahl aus dem Dividenden und notiere das Ergebnis in der nächsten Position der Ergebniszeile.
  
Schritt 6.7
Multipliziere den neuesten Eintrag im Ergebnis mit dem Divisor und schreibe das Ergebnis von unter den nächsten Term im Dividenden .
  
Schritt 6.8
Addiere das Ergebnis der Multiplikation und die Zahl aus dem Dividenden und notiere das Ergebnis in der nächsten Position der Ergebniszeile.
  
Schritt 6.9
Multipliziere den neuesten Eintrag im Ergebnis mit dem Divisor und schreibe das Ergebnis von unter den nächsten Term im Dividenden .
 
Schritt 6.10
Addiere das Ergebnis der Multiplikation und die Zahl aus dem Dividenden und notiere das Ergebnis in der nächsten Position der Ergebniszeile.
 
Schritt 6.11
Alle Zahlen außer der letzten werden Koeffizienten des Quotients der Polynome. Der letzte Wert in der Ergebniszeile ist der Rest.
Schritt 6.12
Vereinfache das Quotientenpolynom.
Schritt 7
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 7.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 7.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 7.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 7.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 7.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 7.6
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 7.7
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 8
Faktorisiere die linke Seite der Gleichung.
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Schritt 8.1
Faktorisiere mithilfe des Satzes über rationale Wurzeln.
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Schritt 8.1.1
Wenn eine Polynomfunktion ganzzahlige Koeffizienten hat, dann hat jede rationale Nullstelle die Form , wobei ein Teiler der Konstanten und ein Teiler des Leitkoeffizienten ist.
Schritt 8.1.2
Ermittle jede Kombination von . Dies sind die möglichen Wurzeln der Polynomfunktion.
Schritt 8.1.3
Setze ein und vereinfache den Ausdruck. In diesem Fall ist der Ausdruck gleich , folglich ist eine Wurzel des Polynoms.
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Schritt 8.1.3.1
Setze in das Polynom ein.
Schritt 8.1.3.2
Potenziere mit .
Schritt 8.1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.1.3.4
Potenziere mit .
Schritt 8.1.3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.1.3.6
Subtrahiere von .
Schritt 8.1.3.7
Potenziere mit .
Schritt 8.1.3.8
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.1.3.9
Subtrahiere von .
Schritt 8.1.3.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.1.3.11
Subtrahiere von .
Schritt 8.1.3.12
Addiere und .
Schritt 8.1.4
Da eine bekannte Wurzel ist, dividiere das Polynom durch , um das Quotientenpolynom zu bestimmen. Dieses Polynom kann dann verwendet werden, um die restlichen Wurzeln zu finden.
Schritt 8.1.5
Dividiere durch .
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Schritt 8.1.5.1
Stelle die zu dividierenden Polynome auf. Wenn es nicht für jeden Exponenten einen Term gibt, setze einen ein mit dem Wert .
++-++
Schritt 8.1.5.2
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
++-++
Schritt 8.1.5.3
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
++-++
++
Schritt 8.1.5.4
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
++-++
--
Schritt 8.1.5.5
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
++-++
--
+
Schritt 8.1.5.6
Ziehe die nächsten Terme vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.
++-++
--
+-
Schritt 8.1.5.7
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
+
++-++
--
+-
Schritt 8.1.5.8
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
+
++-++
--
+-
++
Schritt 8.1.5.9
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
+
++-++
--
+-
--
Schritt 8.1.5.10
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
+
++-++
--
+-
--
-
Schritt 8.1.5.11
Ziehe die nächsten Terme vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.
+
++-++
--
+-
--
-+
Schritt 8.1.5.12
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
+-
++-++
--
+-
--
-+
Schritt 8.1.5.13
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
+-
++-++
--
+-
--
-+
--
Schritt 8.1.5.14
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
+-
++-++
--
+-
--
-+
++
Schritt 8.1.5.15
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
+-
++-++
--
+-
--
-+
++
+
Schritt 8.1.5.16
Ziehe die nächsten Terme vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.
+-
++-++
--
+-
--
-+
++
++
Schritt 8.1.5.17
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
+-+
++-++
--
+-
--
-+
++
++
Schritt 8.1.5.18
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
+-+
++-++
--
+-
--
-+
++
++
++
Schritt 8.1.5.19
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
+-+
++-++
--
+-
--
-+
++
++
--
Schritt 8.1.5.20
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
+-+
++-++
--
+-
--
-+
++
++
--
Schritt 8.1.5.21
Da der Rest gleich ist, ist der Quotient das endgültige Ergebnis.
Schritt 8.1.6
Schreibe als eine Menge von Faktoren.
Schritt 8.2
Faktorisiere mithilfe des Satzes über rationale Wurzeln.
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Schritt 8.2.1
Faktorisiere mithilfe des Satzes über rationale Wurzeln.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1.1
Wenn eine Polynomfunktion ganzzahlige Koeffizienten hat, dann hat jede rationale Nullstelle die Form , wobei ein Teiler der Konstanten und ein Teiler des Leitkoeffizienten ist.
Schritt 8.2.1.2
Ermittle jede Kombination von . Dies sind die möglichen Wurzeln der Polynomfunktion.
Schritt 8.2.1.3
Setze ein und vereinfache den Ausdruck. In diesem Fall ist der Ausdruck gleich , folglich ist eine Wurzel des Polynoms.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1.3.1
Setze in das Polynom ein.
Schritt 8.2.1.3.2
Potenziere mit .
Schritt 8.2.1.3.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.1.3.4
Potenziere mit .
Schritt 8.2.1.3.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.1.3.6
Addiere und .
Schritt 8.2.1.3.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 8.2.1.3.8
Subtrahiere von .
Schritt 8.2.1.3.9
Addiere und .
Schritt 8.2.1.4
Da eine bekannte Wurzel ist, dividiere das Polynom durch , um das Quotientenpolynom zu bestimmen. Dieses Polynom kann dann verwendet werden, um die restlichen Wurzeln zu finden.
Schritt 8.2.1.5
Dividiere durch .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 8.2.1.5.1
Stelle die zu dividierenden Polynome auf. Wenn es nicht für jeden Exponenten einen Term gibt, setze einen ein mit dem Wert .
-+-+
Schritt 8.2.1.5.2
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
-+-+
Schritt 8.2.1.5.3
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
-+-+
+-
Schritt 8.2.1.5.4
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
-+-+
-+
Schritt 8.2.1.5.5
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
-+-+
-+
+
Schritt 8.2.1.5.6
Ziehe die nächsten Terme vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.
-+-+
-+
+-
Schritt 8.2.1.5.7
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
+
-+-+
-+
+-
Schritt 8.2.1.5.8
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
+
-+-+
-+
+-
+-
Schritt 8.2.1.5.9
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
+
-+-+
-+
+-
-+
Schritt 8.2.1.5.10
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
+
-+-+
-+
+-
-+
-
Schritt 8.2.1.5.11
Ziehe die nächsten Terme vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.
+
-+-+
-+
+-
-+
-+
Schritt 8.2.1.5.12
Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend durch den Term höchster Ordnung im Divisor .
+-
-+-+
-+
+-
-+
-+
Schritt 8.2.1.5.13
Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.
+-
-+-+
-+
+-
-+
-+
-+
Schritt 8.2.1.5.14
Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in
+-
-+-+
-+
+-
-+
-+
+-
Schritt 8.2.1.5.15
Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.
+-
-+-+
-+
+-
-+
-+
+-
Schritt 8.2.1.5.16
Da der Rest gleich ist, ist der Quotient das endgültige Ergebnis.
Schritt 8.2.1.6
Schreibe als eine Menge von Faktoren.
Schritt 8.2.2
Entferne unnötige Klammern.
Schritt 9
Wenn irgendein einzelner Faktor auf der linken Seite der Gleichung gleich ist, dann ist der ganze Ausdruck gleich .
Schritt 10
Setze gleich und löse nach auf.
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Schritt 10.1
Setze gleich .
Schritt 10.2
Löse nach auf.
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Schritt 10.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 10.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.2.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 10.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.2.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.2.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 10.2.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 10.2.2.3
Vereinfache die rechte Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 10.2.2.3.1
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 11
Setze gleich und löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.1
Setze gleich .
Schritt 11.2
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 11.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 11.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 11.2.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 11.2.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 12
Setze gleich und löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.1
Setze gleich .
Schritt 12.2
Löse nach auf.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.2.1
Verwende die Quadratformel, um die Lösungen zu finden.
Schritt 12.2.2
Setze die Werte , und in die Quadratformel ein und löse nach auf.
Schritt 12.2.3
Vereinfache.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.2.3.1
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.2.3.1.1
Potenziere mit .
Schritt 12.2.3.1.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.2.3.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.3.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.3.1.3
Addiere und .
Schritt 12.2.3.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.4
Vereinfache den Ausdruck, um nach dem -Teil von aufzulösen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.2.4.1
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.2.4.1.1
Potenziere mit .
Schritt 12.2.4.1.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.2.4.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.4.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.4.1.3
Addiere und .
Schritt 12.2.4.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.4.3
Ändere das zu .
Schritt 12.2.4.4
Schreibe als um.
Schritt 12.2.4.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.4.6
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.4.7
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 12.2.5
Vereinfache den Ausdruck, um nach dem -Teil von aufzulösen.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.2.5.1
Vereinfache den Zähler.
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.2.5.1.1
Potenziere mit .
Schritt 12.2.5.1.2
Multipliziere .
Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...
Schritt 12.2.5.1.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.5.1.2.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.5.1.3
Addiere und .
Schritt 12.2.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 12.2.5.3
Ändere das zu .
Schritt 12.2.5.4
Schreibe als um.
Schritt 12.2.5.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.5.6
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 12.2.5.7
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 12.2.6
Die endgültige Lösung ist die Kombination beider Lösungen.
Schritt 13
Die endgültige Lösung sind alle Werte, die wahr machen.
Schritt 14
Das Ergebnis kann in mehreren Formen wiedergegeben werden.
Exakte Form:
Dezimalform:
Schritt 15