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Radikanden
gleich machen:
Die Substitution ist anwendbar, wenn die Radikanden gleich
sind.
Im Beispiel sind die Radikanden zwar nicht gleich, aber man kann
die beiden Radikanden durch Ausklammern gleich machen: |
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Wir klammern im Radikanden
der ersten Wurzel die Zahl 4 aus:
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Jetzt können wir das
Wurzelgesetz für Wurzeln eines Produktes anwenden,
um die linke Wurzel
zu zerlegen:
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Die erste Wurzel kann man
berechen: Die Quadratwurzel aus 4 ist 2.
Jetzt haben wir nur noch zwei Wurzeln
mit gleichen Radikanden: |
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Wurzelexponent gleich machen:
Als nächstes wollen wir auch die Wurzelexponenten gleich
machen. Dazu Radizieren und Potenzieren wir die linke Wurzel mit 2,
d.h. wir wenden das folgende Wurzelgesetz an
(wir wenden also das Gesetz in der Leserichtung von rechts nach links
an):
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Wir wenden auf die
Doppelwurzel ein weiteres Wurzelgesetz an:
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Substitution:
Jetzt haben wir zwei gleiche Wurzel und können deshalb die
Substitution durchführen.
Wir erhalten eine
quadratische Gleichung in z: |
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Quadratische Gleichung lösen:
Diese quadratische
Gleichung wollen wir jetzt lösen,
und benutzen dazu die allgemeine Lösungsformel: |
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Rücksubstitution für z1=1:
Wir führen die Rücksubstitution für z1=1 durch,
d.h. wir setzen das
erste gefundene Ergebnis z1 in die Substitutionsgleichung.
Dann lösen wir die Gleichung nach x auf:
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Rücksubstitution für z2 = –3/2
Wir führen die Rücksubstitution für z2 =
–3/2 durch. Es entsteht eine Gleichung, die keine Lösung haben
kann. Grund: Weil auf der rechten Seite eine negative Zahl steht,
auf der linken Seite aber eine Wurzel (Wurzeln sind stets nicht-negativ), hat die
Gleichung keine Lösung. |
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Probe für
x=4:
Nun setzen wir die einzige Lösung x1=4 in die gegebene Gleichung
ein und vereinfachen den Term. Da wir eine wahre Aussage erhalten
(0=0) ist x1=4 tatsächlich eine Lösung
der gegebenen Gleichung. |
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Lösungsmenge: |
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