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Quartische Gleichungen lösen

4 Verfahren

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Basiswissen


0 = x⁴ + 10x³ + 35x² + 50x + 24 ist eine typische quartische Gleichung. Es gibt kein einfaches Verfahren, das zuverlässig alle Lösungen solcher Gleichungen hervorbringt. Hier werden kurz verschiedene einfache Lösungen für einige Sonderfälle behandelt.

Was meint "quartische Gleichung"?


  • Dasselbe wie ganzrationale Gleichungen vierten Grades.
  • Man könnte umgangssprachlich auch "hoch-4-Gleichungen sagen".

Wie löst man quartische Gleichungen?


  • Quartische Gleichungen können bis zu vier Lösungen haben.
  • Es kann auch sein, dass es gar keine Lösung gibt.
  • Je nachdem, wie die Gleichung aufgebaut ist, ...
  • eignen sich unterschiedliche Verfahren.

1. Probieren


  • x^4 = 16
  • Einfache Zahlen probieren:
  • x=2 klappt; 2 ist also eine Lösung.

2. Faktorisieren


  • x^4 - x^2 = 0
  • x^2(x^2 - 1) = 0
  • Die Lösungen sind:
  • x=0, x=-1, x=1

  • Faktorisieren geht nur, wenn in jedem Glied des Gleichungsterms ein x vorkommt.
  • Gibt es ein absolutes Glied, dann kann man nicht faktorisieren.

3. Substitution


  • Tauchen in der Gleichungen nur Glieder mit x-hoch-4 und x-quadrat, ...
  • dann handelt es sich um eine biquadratische Gleichung.
  • Beispiel: 0=2x^4-2x²-20

4. Teilermethode


  • Angenommen die Leitkoeffizienten sind alle ganze Zahlen.
  • Dann kann man mögliche Lösungen immer durch intelligentes Probieren finden.

5. Newton-Verfahren


  • Das Newton-Verfahren ist ein intelligentes Probierverfahren.
  • Man findet damit vergleichsweise schnell Näherungslösungen.
  • Es wird heute noch von Computern angewendet.

Trainingsaufgaben


Einige Trainingsaufgaben zum lösen quartischer Gleichungen sind hier als Quickcheck zusammengestellt. Zu jeder Aufgabe gibt es auch eine Lösung. Direkt zu den Aufgaben geht es über => qck