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Satz von Vieta

Der Satz von Vieta verrät, wie die Lösungen einer quadratischen Gleichung mit $p$ und $q$ zusammenhängen. Damit kannst Du einfache Gleichungen im Kopf lösen, Ergebnisse der pq-Formel blitzschnell prüfen und Gleichungen aus ihren Lösungen aufstellen.

Der Satz

Merke

Hat die Gleichung $x^2 + px + q = 0$ die Lösungen $x_1$ und $x_2$, dann gilt:

\[x_1 + x_2 = -p \qquad\qquad x_1 \cdot x_2 = q\]

Gleichwertig: $x^2 + px + q = (x - x_1)(x - x_2)$.

Warum? Multipliziert man $(x - x_1)(x - x_2)$ aus, erhält man $x^2 - (x_1 + x_2)\,x + x_1 x_2$. Ein Koeffizientenvergleich mit $x^2 + px + q$ liefert genau die beiden Gleichungen.

Lösungen im Kopf finden

Gesucht sind zwei Zahlen, deren Produkt $q$ und deren Summe $-p$ ist. Am besten geht man die Zerlegungen von $q$ durch:

Beispiel

$x^2 - 7x + 10 = 0$: Gesucht sind zwei Zahlen mit Produkt $10$ und Summe $7$.

Zerlegung von 10Summe
$1 \cdot 10$$11$
$2 \cdot 5$$7$ ✓

Also $x_1 = 2$ und $x_2 = 5$, und $x^2 - 7x + 10 = (x - 2)(x - 5)$.

Tipp: Vorzeichen

  • $q > 0$: Beide Lösungen haben dasselbe Vorzeichen – das von $-p$.
  • $q < 0$: Die Lösungen haben verschiedene Vorzeichen.

Beispiel $x^2 + 2x - 15 = 0$: Produkt $-15$, Summe $-2$ → $x_1 = -5$, $x_2 = 3$.

Probe mit Vieta

Nach der pq-Formel kannst Du ohne Einsetzen prüfen: Für $x^2 + 6x + 8 = 0$ liefert die pq-Formel $x_1 = -2$ und $x_2 = -4$. Probe: $-2 + (-4) = -6 = -p$ ✓ und $(-2) \cdot (-4) = 8 = q$ ✓.

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Gleichung aus den Lösungen aufstellen

Beispiel

Gesucht ist eine quadratische Gleichung mit den Lösungen $x_1 = 3$ und $x_2 = -4$:

\[p = -(3 + (-4)) = 1, \qquad q = 3 \cdot (-4) = -12 \quad\Rightarrow\quad x^2 + x - 12 = 0\]

Wenn vor x² keine 1 steht

Für $ax^2 + bx + c = 0$ teilt man zuerst durch $a$ (Normalform). Der Satz lautet dann:

\[x_1 + x_2 = -\frac{b}{a} \qquad x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a}\]

Achtung

Vieta hilft beim Raten vor allem bei ganzzahligen Lösungen. Sind die Lösungen Brüche oder Wurzeln, ist die pq-Formel oder abc-Formel schneller. Mit dem Rechner kannst Du jede Gleichung kontrollieren.

Übungsaufgaben

Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3 Neue Aufgaben

Stufe 1: Gleichung aus den Lösungen aufstellen

  1. Aufgabe 1
    \(x_1 = -8,\ x_2 = 0\)
    \(x_1 = -8,\ x_2 = 0:\quad p = -(-8 + 0) = 8,\ q = 0\quad\Rightarrow\quad x^{2} + 8x = 0\)
  2. Aufgabe 2
    \(x_1 = -9,\ x_2 = -8\)
    \(x_1 = -9,\ x_2 = -8:\quad p = -(-9 + (-8)) = 17,\ q = 72\quad\Rightarrow\quad x^{2} + 17x + 72 = 0\)
  3. Aufgabe 3
    \(x_1 = 0,\ x_2 = 4\)
    \(x_1 = 0,\ x_2 = 4:\quad p = -(0 + 4) = -4,\ q = 0\quad\Rightarrow\quad x^{2} - 4x = 0\)
  4. Aufgabe 4
    \(x_1 = -6,\ x_2 = 2\)
    \(x_1 = -6,\ x_2 = 2:\quad p = -(-6 + 2) = 4,\ q = -12\quad\Rightarrow\quad x^{2} + 4x - 12 = 0\)
  5. Aufgabe 5
    \(x_1 = 6,\ x_2 = 9\)
    \(x_1 = 6,\ x_2 = 9:\quad p = -(6 + 9) = -15,\ q = 54\quad\Rightarrow\quad x^{2} - 15x + 54 = 0\)
  6. Aufgabe 6
    \(x_1 = -2,\ x_2 = 2\)
    \(x_1 = -2,\ x_2 = 2:\quad p = -(-2 + 2) = 0,\ q = -4\quad\Rightarrow\quad x^{2} - 4 = 0\)

Arbeitsblatt: Satz von Vieta

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Schwierigkeit

Weiterlesen: Satz von Vieta bei Wikipedia

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