Äquivalenzumformung
5 Aufgaben mit Lösungen
a) ·x
- Gegeben ist die Gleichung: 4=3
- Die Lösungsmenge ist also die leere Menge: L={}
- Man formt nun um:
- 4=3 | ·x
- 4·x = 3·x
- Die Lösungsmenge hat sich verändert.
- Was ist jetzt die Lösungsmenge?
b) :x
- Gegeben ist die Gleichung: x² = x
- Die Lösungsmenge ist: L={0;1}
- Nun dividiert man beide Seiten durch x:
- x²=x | :x
- Das gibt: x=1
- Was ist jetzt die Lösungsmenge?
c) ²
- Gegeben ist die Gleichung: x-2 = 8
- Die Lösungsmenge ist: L={10}
- Nun quadriert man beide Seiten:
- x-2 = 8 | ²
- Das gibt: (x-2)² = 64
- Was ist die neue Lösungsmenge?
d) √
- Gegeben ist die Gleichung: (x+3)² = 121
- Die Lösungsmenge ist: L={-14;8}
- Von beiden Seiten die Wurzel ziehen:
- (x+3)² = 121 | √
- Das gibt: x+3 = 11
- Was ist die neue Lösungsmenge?
e) ·0
- Gegeben ist die Gleichung: 4x+2 = 7x-7
- Die Lösungsmenge ist: L={3}
- Nun multipliziert man beide Seiten mit 0:
- 4x+2 = 7x-7 | ·0
- Das gibt: 0 = 0
- Was ist die neue Lösungsmenge?
f)
- Es sind zwei Gleichungen zum Vergleich gegeben.
- Römisch II entstand durch Quadrieren aus römisch I:
- I: x=4
- II: x·x = 16
- Bestimme die Lösungsmenge beider Gleichungen
g) 1=0
- Die folgende Beweisführung, dass Eins gleich Null ist, enthält einen Fehler.
- Sie wird dem englischen Mathematiker August de Morgan zugeschrieben.
- Eine der Umformungen ist nicht äquivalent:
- Schritt 1: x=1
- Schritt 2: Beide Seiten mit x malnehmen: x·x=x
- Schritt 3: Eins auf beiden Seiten abziehen: x·x-1 = x-1
- Schritt 4: Beide Seiten durch x-1 teilen: (x·x-1):(x-1) = (x-1):(x-1)
- Schritt 5: Links dritte binomische Formel anwenden: x+1 = 1
- Schritt 6: Auf beiden Seiten eins wegnehmen: x=0
- Am Anfang wurde festgelegt, dass x immer 1 sein soll.
- Welcher der sechs Schritte war keine Äquivalenzumformung?
Lösungen
a) L={0}
b) L={1}
c) L={-6;10}
d) L={8}
e) L=ℝ
f) I hat L={4} und II hat L={-4;4}
g) Schritt 4 ist für x=1 nicht definiert