Trigonometrie Beispiele

$\frac{x^{3} + x^{2} - 5 x - 6}{x + 2}$

Schritt 1

Faktorisiere $x^{3} + x^{2} - 5 x - 6$ mithilfe des Satzes über rationale Wurzeln.

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Schritt 1.1

Wenn eine Polynomfunktion ganzzahlige Koeffizienten hat, dann hat jede rationale Nullstelle die Form $\frac{p}{q}$ , wobei $p$ ein Teiler der Konstanten und $q$ ein Teiler des Leitkoeffizienten ist.

$p = \pm 1, \pm 6, \pm 2, \pm 3$

$q = \pm 1$

Schritt 1.2

Ermittle jede Kombination von $\pm \frac{p}{q}$ . Dies sind die möglichen Wurzeln der Polynomfunktion.

$\pm 1, \pm 6, \pm 2, \pm 3$

Schritt 1.3

Setze $- 2$ ein und vereinfache den Ausdruck. In diesem Fall ist der Ausdruck gleich $0$ , folglich ist $- 2$ eine Wurzel des Polynoms.

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Schritt 1.3.1

Setze $- 2$ in das Polynom ein.

${(- 2)}^{3} + {(- 2)}^{2} - 5 \cdot - 2 - 6$

Schritt 1.3.2

Potenziere $- 2$ mit $3$ .

$- 8 + {(- 2)}^{2} - 5 \cdot - 2 - 6$

Schritt 1.3.3

Potenziere $- 2$ mit $2$ .

$- 8 + 4 - 5 \cdot - 2 - 6$

Schritt 1.3.4

Addiere $- 8$ und $4$ .

$- 4 - 5 \cdot - 2 - 6$

Schritt 1.3.5

Mutltipliziere $- 5$ mit $- 2$ .

$- 4 + 10 - 6$

Schritt 1.3.6

Addiere $- 4$ und $10$ .

$6 - 6$

Schritt 1.3.7

Subtrahiere $6$ von $6$ .

$0$

Schritt 1.4

Da $- 2$ eine bekannte Wurzel ist, dividiere das Polynom durch $x + 2$ , um das Quotientenpolynom zu bestimmen. Dieses Polynom kann dann verwendet werden, um die restlichen Wurzeln zu finden.

$\frac{x^{3} + x^{2} - 5 x - 6}{x + 2}$

Schritt 1.5

Dividiere $x^{3} + x^{2} - 5 x - 6$ durch $x + 2$ .

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Schritt 1.5.1

Stelle die zu dividierenden Polynome auf. Wenn es nicht für jeden Exponenten einen Term gibt, setze einen ein mit dem Wert $0$ .

$x$

$2$

$x^{3}$

$x^{2}$

$5 x$

$6$

Schritt 1.5.2

Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend $x^{3}$ durch den Term höchster Ordnung im Divisor $x$ .

					$x^{2}$
	$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$

Schritt 1.5.3

Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.

				$x^{2}$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			+	$x^{3}$	+	$2 x^{2}$

Schritt 1.5.4

Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in $x^{3} + 2 x^{2}$

				$x^{2}$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$

Schritt 1.5.5

Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.

				$x^{2}$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$x^{2}$

Schritt 1.5.6

Ziehe die nächsten Terme vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.

				$x^{2}$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$x^{2}$	-	$5 x$

Schritt 1.5.7

Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend $- x^{2}$ durch den Term höchster Ordnung im Divisor $x$ .

				$x^{2}$	-	$x$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$x^{2}$	-	$5 x$

Schritt 1.5.8

Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.

				$x^{2}$	-	$x$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$x^{2}$	-	$5 x$
					-	$x^{2}$	-	$2 x$

Schritt 1.5.9

Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in $- x^{2} - 2 x$

				$x^{2}$	-	$x$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$x^{2}$	-	$5 x$
					+	$x^{2}$	+	$2 x$

Schritt 1.5.10

Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.

				$x^{2}$	-	$x$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$x^{2}$	-	$5 x$
					+	$x^{2}$	+	$2 x$
							-	$3 x$

Schritt 1.5.11

Ziehe die nächsten Terme vom ursprünglichen Dividenden nach unten in den aktuellen Dividenden.

				$x^{2}$	-	$x$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$x^{2}$	-	$5 x$
					+	$x^{2}$	+	$2 x$
							-	$3 x$	-	$6$

Schritt 1.5.12

Dividiere den Term höchster Ordnung im Dividend $- 3 x$ durch den Term höchster Ordnung im Divisor $x$ .

				$x^{2}$	-	$x$	-	$3$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$x^{2}$	-	$5 x$
					+	$x^{2}$	+	$2 x$
							-	$3 x$	-	$6$

Schritt 1.5.13

Multipliziere den neuen Bruchterm mit dem Teiler.

				$x^{2}$	-	$x$	-	$3$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$x^{2}$	-	$5 x$
					+	$x^{2}$	+	$2 x$
							-	$3 x$	-	$6$
							-	$3 x$	-	$6$

Schritt 1.5.14

Der Ausdruck muss vom Dividenden abgezogen werden, ändere also alle Vorzeichen in $- 3 x - 6$

				$x^{2}$	-	$x$	-	$3$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$x^{2}$	-	$5 x$
					+	$x^{2}$	+	$2 x$
							-	$3 x$	-	$6$
							+	$3 x$	+	$6$

Schritt 1.5.15

Addiere nach dem Wechsel der Vorzeichen den letzten Dividenden des ausmultiplizierten Polynoms, um den neuen Dividenden zu finden.

				$x^{2}$	-	$x$	-	$3$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	+	$x^{2}$	-	$5 x$	-	$6$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$x^{2}$	-	$5 x$
					+	$x^{2}$	+	$2 x$
							-	$3 x$	-	$6$
							+	$3 x$	+	$6$
										$0$

Schritt 1.5.16

Da der Rest gleich $0$ ist, ist der Quotient das endgültige Ergebnis.

$x^{2} - x - 3$

Schritt 1.6

Schreibe $x^{3} + x^{2} - 5 x - 6$ als eine Menge von Faktoren.

$\frac{(x + 2) (x^{2} - x - 3)}{x + 2}$

Schritt 2

Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 2.1

Vereinfache den Ausdruck $\frac{(x + 2) (x^{2} - x - 3)}{x + 2}$ durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{(x + 2) (x^{2} - x - 3)}{x + 2}$

Schritt 2.1.2

Forme den Ausdruck um.

$\frac{x^{2} - x - 3}{1}$

Schritt 2.2

Dividiere $x^{2} - x - 3$ durch $1$ .

$x^{2} - x - 3$