Elementarmathematik Beispiele

Finde die Nullstellen mithilfe des Lemmas von Gauß 4x^4+17x^3-11x^2+17x-15
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
Potenziere mit .
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
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 4.1.4.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 4.1.5
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.1.6
Potenziere mit .
Schritt 4.1.7
Potenziere mit .
Schritt 4.1.8
Multipliziere .
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Schritt 4.1.8.1
Kombiniere und .
Schritt 4.1.8.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.9
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 4.1.10
Potenziere mit .
Schritt 4.1.11
Potenziere mit .
Schritt 4.1.12
Multipliziere .
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Schritt 4.1.12.1
Kombiniere und .
Schritt 4.1.12.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.1.13
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 4.1.14
Multipliziere .
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Schritt 4.1.14.1
Kombiniere und .
Schritt 4.1.14.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.2
Kombiniere Brüche.
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Schritt 4.2.1
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.2.2
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 4.3.7
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.8
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 4.3.9
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.3.10
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.4
Vereinige die Zähler über dem gemeinsamen Nenner.
Schritt 4.5
Vereinfache jeden Term.
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Schritt 4.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.5.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 4.6
Vereinfache den Ausdruck.
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Schritt 4.6.1
Addiere und .
Schritt 4.6.2
Subtrahiere von .
Schritt 4.6.3
Addiere und .
Schritt 4.6.4
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
Klammere den größten gemeinsamen Teiler aus jeder Gruppe aus.
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Schritt 8.1
Gruppiere die ersten beiden Terme und die letzten beiden Terme.
Schritt 8.2
Klammere den größten gemeinsamen Teiler (ggT) aus jeder Gruppe aus.
Schritt 9
Faktorisiere.
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Schritt 9.1
Faktorisiere das Polynom durch Ausklammern des größten gemeinsamen Teilers, .
Schritt 9.2
Entferne unnötige Klammern.
Schritt 10
Faktorisiere die linke Seite der Gleichung.
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Schritt 10.1
Gruppiere die Terme um.
Schritt 10.2
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 10.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 10.2.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 10.2.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 10.3
Schreibe als um.
Schritt 10.4
Es sei . Ersetze für alle .
Schritt 10.5
Faktorisiere durch Gruppieren.
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Schritt 10.5.1
Für ein Polynom der Form schreibe den mittleren Term als eine Summe zweier Terme um, deren Produkt gleich und deren Summe gleich ist.
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Schritt 10.5.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 10.5.1.2
Schreibe um als plus
Schritt 10.5.1.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 10.5.2
Klammere den größten gemeinsamen Teiler aus jeder Gruppe aus.
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Schritt 10.5.2.1
Gruppiere die ersten beiden Terme und die letzten beiden Terme.
Schritt 10.5.2.2
Klammere den größten gemeinsamen Teiler (ggT) aus jeder Gruppe aus.
Schritt 10.5.3
Faktorisiere das Polynom durch Ausklammern des größten gemeinsamen Teilers, .
Schritt 10.6
Ersetze alle durch .
Schritt 10.7
Faktorisiere aus heraus.
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Schritt 10.7.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 10.7.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 10.8
Es sei . Ersetze für alle .
Schritt 10.9
Faktorisiere durch Gruppieren.
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Schritt 10.9.1
Stelle die Terme um.
Schritt 10.9.2
Für ein Polynom der Form schreibe den mittleren Term als eine Summe zweier Terme um, deren Produkt gleich und deren Summe gleich ist.
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Schritt 10.9.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 10.9.2.2
Schreibe um als plus
Schritt 10.9.2.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 10.9.3
Klammere den größten gemeinsamen Teiler aus jeder Gruppe aus.
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Schritt 10.9.3.1
Gruppiere die ersten beiden Terme und die letzten beiden Terme.
Schritt 10.9.3.2
Klammere den größten gemeinsamen Teiler (ggT) aus jeder Gruppe aus.
Schritt 10.9.4
Faktorisiere das Polynom durch Ausklammern des größten gemeinsamen Teilers, .
Schritt 10.10
Faktorisiere.
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Schritt 10.10.1
Ersetze alle durch .
Schritt 10.10.2
Entferne unnötige Klammern.
Schritt 11
Wenn irgendein einzelner Faktor auf der linken Seite der Gleichung gleich ist, dann ist der ganze Ausdruck gleich .
Schritt 12
Setze gleich und löse nach auf.
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Schritt 12.1
Setze gleich .
Schritt 12.2
Löse nach auf.
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Schritt 12.2.1
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 12.2.2
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Schritt 12.2.3
Schreibe als um.
Schritt 12.2.4
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
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Schritt 12.2.4.1
Verwende zunächst den positiven Wert des , um die erste Lösung zu finden.
Schritt 12.2.4.2
Als Nächstes verwende den negativen Wert von , um die zweite Lösung zu finden.
Schritt 12.2.4.3
Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.
Schritt 13
Setze gleich und löse nach auf.
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Schritt 13.1
Setze gleich .
Schritt 13.2
Löse nach auf.
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Schritt 13.2.1
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 13.2.2
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
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Schritt 13.2.2.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 13.2.2.2
Vereinfache die linke Seite.
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Schritt 13.2.2.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
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Schritt 13.2.2.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 13.2.2.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 14
Setze gleich und löse nach auf.
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Schritt 14.1
Setze gleich .
Schritt 14.2
Subtrahiere von beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 15
Die endgültige Lösung sind alle Werte, die wahr machen.
Schritt 16