Kl. 9Kl. 10

Wurzelgleichungen lösen

In einer Wurzelgleichung steht die Unbekannte unter einer Wurzel, zum Beispiel $\sqrt{x + 5} = 4$ oder $\sqrt{2x - 1} = x - 2$. Die Wurzel wirst Du los, indem Du quadrierst. Dabei kann sich allerdings eine falsche „Lösung“ einschleichen – deshalb gehört die Probe immer dazu.

Merke: Wurzelgleichungen in vier Schritten

  1. Wurzel isolieren: Die Wurzel steht allein auf einer Seite.
  2. Quadrieren: Beide Seiten hoch 2 nehmen – die Wurzel verschwindet.
  3. Lösen: Es entsteht eine lineare oder quadratische Gleichung.
  4. Probe: Jedes Ergebnis in die Ausgangsgleichung einsetzen. Stimmt sie nicht, ist es eine Scheinlösung.

Beispiel 1: eine Wurzel, lineare Gleichung

\[\begin{aligned} \sqrt{x + 5} &= 4 &&\mid (\ldots)^2\\ x + 5 &= 16 &&\mid -5\\ x &= 11 \end{aligned}\]

Probe: $\sqrt{11 + 5} = \sqrt{16} = 4$ ✓   $\mathbb{L} = \{11\}$

Beispiel 2: erst isolieren, dann quadrieren

\[\begin{aligned} 2\sqrt{x} + 3 &= 11 &&\mid -3\\ 2\sqrt{x} &= 8 &&\mid :2\\ \sqrt{x} &= 4 &&\mid (\ldots)^2\\ x &= 16 \end{aligned}\]

Probe: $2 \cdot \sqrt{16} + 3 = 2 \cdot 4 + 3 = 11$ ✓

Warum es Scheinlösungen gibt

Quadrieren ist keine Äquivalenzumformung: Aus $a = b$ folgt zwar $a^2 = b^2$, aber umgekehrt nicht – denn auch $(-3)^2 = 3^2$, obwohl $-3 \neq 3$. Beim Quadrieren kommen also Lösungen der Gleichung $\sqrt{\ldots} = -(\ldots)$ dazu. Eine Wurzel ist aber nie negativ. Die Probe sortiert diese Scheinlösungen wieder aus.

Beispiel 3: quadratische Gleichung mit Scheinlösung

\[\begin{aligned} \sqrt{2x - 1} &= x - 2 &&\mid (\ldots)^2\\ 2x - 1 &= (x - 2)^2\\ 2x - 1 &= x^2 - 4x + 4 &&\mid -2x + 1\\ 0 &= x^2 - 6x + 5\\ x_1 = 1, \quad x_2 &= 5 \end{aligned}\]

Beim Quadrieren der rechten Seite brauchst Du die binomische Formel: $(x - 2)^2 = x^2 - 4x + 4$, nicht $x^2 + 4$.

Probe für $x = 5$: links $\sqrt{9} = 3$, rechts $5 - 2 = 3$ ✓
Probe für $x = 1$: links $\sqrt{1} = 1$, rechts $1 - 2 = -1$ ✗ – Scheinlösung.

Also $\mathbb{L} = \{5\}$.

Beispiel 4: zwei Wurzeln – zweimal quadrieren

Stehen zwei Wurzeln in der Gleichung, isolierst Du zuerst eine davon, quadrierst, isolierst die verbleibende Wurzel und quadrierst noch einmal:

\[\begin{aligned} \sqrt{x + 7} - \sqrt{x - 1} &= 2 &&\mid +\sqrt{x - 1}\\ \sqrt{x + 7} &= 2 + \sqrt{x - 1} &&\mid (\ldots)^2\\ x + 7 &= 4 + 4\sqrt{x - 1} + x - 1 &&\mid -x - 3\\ 4 &= 4\sqrt{x - 1} &&\mid :4\\ 1 &= \sqrt{x - 1} &&\mid (\ldots)^2\\ x &= 2 \end{aligned}\]

Probe: $\sqrt{9} - \sqrt{1} = 3 - 1 = 2$ ✓   $\mathbb{L} = \{2\}$

Beispiel 5: keine Lösung

$\sqrt{x + 2} = -3$ hat keine Lösung, denn eine Wurzel ist nie negativ. Wer trotzdem quadriert, erhält $x + 2 = 9$, also $x = 7$ – die Probe zeigt $\sqrt{9} = 3 \neq -3$. $\mathbb{L} = \{\,\}$.

Tipp: Definitionsmenge

Unter der Wurzel darf nichts Negatives stehen. Bei $\sqrt{2x - 1}$ muss $2x - 1 \geq 0$ sein, also $x \geq \frac{1}{2}$. Das ist ein schneller erster Check – die Probe ersetzt es aber nicht, denn auch $x = 1$ aus Beispiel 3 liegt in der Definitionsmenge und ist trotzdem eine Scheinlösung.

Typische Fehler

  • Quadrieren, bevor die Wurzel allein steht: Aus $\sqrt{x} + 3 = 5$ wird nicht $x + 9 = 25$.
  • Binomische Formel vergessen: $(x - 2)^2 \neq x^2 - 4$.
  • Wurzel einer Summe aufteilen: $\sqrt{x + 9} \neq \sqrt{x} + 3$.
  • Probe weglassen: Dann bleibt eine Scheinlösung in der Lösungsmenge stehen.
Anzeige

Online üben

Gib die Lösung ein (bei zwei Lösungen mit ; getrennt). Gibt es keine Lösung, tippe keine. In der Lösung siehst Du auch, welche Zahl beim Rechnen als Scheinlösung herauskommt.

Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3 Neue Aufgaben

Stufe 1: eine Wurzel, lineare Gleichung

  1. Aufgabe 1
    \(\sqrt{x} + 3 = 10\)
    \(x =\)
    \(x = 49\)
  2. Aufgabe 2
    \(\sqrt{x + 18} = 6\)
    \(x =\)
    \(x = 18\)
  3. Aufgabe 3
    \(\sqrt{4x + 29} = 5\)
    \(x =\)
    \(x = -1\)
  4. Aufgabe 4
    \(\sqrt{x + 75} = 9\)
    \(x =\)
    \(x = 6\)
  5. Aufgabe 5
    \(\sqrt{x + 19} = -6\)
    \(\text{keine Lösung} \quad (x = 17\text{ entfällt})\)
  6. Aufgabe 6
    \(5\sqrt{x - 5} = 20\)
    \(x =\)
    \(x = 21\)

Tippe Deine Lösung ein und klicke auf „Prüfen“ (oder drücke Enter). Brüche als 3/4, Dezimalzahlen mit Komma, mehrere Lösungen mit ; trennen, Potenzen als x^2, Wurzeln als sqrt(5). Punkte: 10 für richtig beim ersten Versuch, 6 nach einem Fehlversuch, 5 mit Tipp, 0 wenn Du Dir vorher die Lösung anschaust. Deine Punkte und Abzeichen siehst Du unter Mein Training.

Arbeitsblatt: Wurzelgleichungen lösen

Eine volle DIN-A4-Seite Aufgaben mit Lösungsblatt zum Ausdrucken – bei jedem Klick neue Aufgaben. Klasse 9–10.

Schwierigkeit

Quadratische Gleichungen nach dem Quadrieren löst Du mit der pq-Formel oder der abc-Formel. Rechenregeln für Wurzeln findest Du unter Wurzeln, Gleichungen mit $x$ im Nenner unter Bruchgleichungen.

Weiterlesen: Wurzelgleichung bei Wikipedia

Anzeige