Löse die quadratische Gleichung x2+2dx+9=0 in Abhängigkeit vom Parameter d.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: die Mitternachtsformel
Auf der einen Seite der Gleichung steht bereits eine Null. Lies also die Parameter a,b und c aus der allgemeinen Form von quadratischen Gleichungen ab.
x2+2dx+9=0
a=1,b=2d,c=9
Berechne die Diskriminante D=b2−4ac der Gleichung.
D=(2d)2−4⋅1⋅9=4d2−36=4(d2−9)
Überprüfe die Diskriminante in Abhängigkeit von d auf ihr Vorzeichen, indem du sie gleich Null setzt. Dabei ist die dritte binomische Formel hilfreich.
D=4(d2−9)=4(d+3)(d−3)=0
⇔d=3 oder d=−3
Da die Diskriminante in Abhängigkeit von d eine nach oben geöffnete Parabel darstellt, bestimmst du das Vorzeichenverhalten der Diskriminante anhand ihrer Nullstellen und leitest darüber die Anzahl der Lösungen in Abhängigkeit vom Parameter d her.
Ist d<−3 oder d>3, dann ist D größer also 0 und es gibt zwei Lösungen. Ist d=−3 oder d=3, dann ist die Diskriminante D gleich 0, sodass genau eine Lösung existiert. Ist stattdessen d ∈(−3,3), so gibt es keine Lösung.
Wende nun die Mitternachtsformel auf die verschiedenen Fälle an, um die Lösungen jeweils zu bestimmen.
Für d<−3 oder d>3 ist
x1,2=2−2d±4⋅(d+3)⋅(d−3)=−d±(d+3)⋅(d−3)
Für d=−3 oder d=3:
x=2−2d±0=−d
Für d ∈(−3,3) existieren keine Lösungen.