Wurzelgleichungen-Rechner

Quadrat-, Kubik- und n-te Wurzelgleichungen mit Rechenweg · Scheinlösungen · Definitionsbereich

Gleichungsform: √(ax + b) + d = e

√(a·x + b) + d = e  →  Wurzel isolieren  →  beide Seiten quadrieren  →  lösen  →  prüfen

Was ist eine Wurzelgleichung?

Eine Wurzelgleichung ist eine algebraische Gleichung, in der die unbekannte Variable unter einem Wurzelzeichen steht – als Quadratwurzel (√), Kubikwurzel (∛) oder höhere n-te Wurzel. Solche Gleichungen treten in der Geometrie, Physik, Technik und Statistik auf. Beim Beispiel √(2x + 3) = 5 wird zunächst die Wurzel isoliert und anschließend werden beide Seiten quadriert.

Die Besonderheit von Wurzelgleichungen besteht darin, dass das Beseitigen der Wurzel durch Potenzieren nicht umkehrbar sein muss. Beim Quadrieren können Werte entstehen, die die Ausgangsgleichung nicht erfüllen. Diese Werte heißen Scheinlösungen; deshalb gehört die Probe jedes Kandidaten zwingend zum Rechenweg.

Der Rechner unterstützt fünf Gleichungstypen: einfache Wurzelgleichungen, Wurzeln auf beiden Seiten, verschachtelte Wurzeln, allgemeine n-te Wurzeln einschließlich Kubikwurzeln und Wurzelgleichungen, die nach dem Quadrieren quadratisch werden. Jeder Modus zeigt den vollständigen Rechenweg, kennzeichnet Scheinlösungen und nennt den Definitionsbereich.

So verwendest du den Rechner

  1. Wähle über die Registerkarte den passenden Gleichungstyp: einfache Wurzel, beide Seiten, verschachtelte Wurzel, Kubik-/n-te Wurzel oder quadratische Wurzelgleichung.
  2. Trage die Zahlenkoeffizienten in die beschrifteten Felder ein. Die jeweilige Gleichungsform zeigt eindeutig, welcher Koeffizient wohin gehört.
  3. Klicke auf Lösen, um den vollständigen Rechenweg zu erhalten, oder auf Beispiel laden, um passende Werte automatisch einzusetzen.
  4. Prüfe die nummerierten Schritte. Der Rechner zeigt die Gleichung nach jeder Umformung und erläutert die verwendete Operation.
  5. Kontrolliere die Ergebniskarten: gültige Lösungen erscheinen grün, Scheinlösungen rot. Der zugehörige Definitionsbereich wird ebenfalls angegeben.

Methode: Isolieren → Potenzieren → Lösen → Prüfen

Unabhängig vom Schwierigkeitsgrad folgt jede Wurzelgleichung diesen vier Phasen:

PhaseVorgehenZweck
1. IsolierenAlle Terme ohne Wurzel auf die andere Seite bringen, sodass die Wurzel allein steht.Beim Potenzieren wird gezielt nur die Wurzel beseitigt.
2. PotenzierenBeide Seiten mit n potenzieren: bei n=2 quadrieren, bei n=3 kubieren.Das Wurzelzeichen verschwindet und es entsteht eine Polynomgleichung.
3. LösenDie entstandene lineare oder quadratische Gleichung algebraisch lösen.Ermittelt mögliche Werte für x.
4. PrüfenJeden Kandidaten in die ursprüngliche Gleichung einsetzen und beide Seiten vergleichen.Entfernt Scheinlösungen, die beim Potenzieren entstanden sind.

Rechenbeispiel: √(2x + 3) + 1 = 6

Schritt 1 – Wurzel isolieren: Auf beiden Seiten 1 subtrahieren: √(2x + 3) = 5

Schritt 2 – Beide Seiten quadrieren: (√(2x + 3))² = 5² → 2x + 3 = 25

Schritt 3 – Lösen: 2x = 22 → x = 11

Schritt 4 – Probe: √(2·11 + 3) + 1 = √25 + 1 = 5 + 1 = 6 ✓ Gültige Lösung.

Definitionsbereich: 2x + 3 ≥ 0 → x ≥ −1,5. Da x = 11 ≥ −1,5 gilt, ist die Bedingung erfüllt.

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine Wurzelgleichung?
Bei einer Wurzelgleichung steht die Variable unter einer Quadrat-, Kubik- oder n-ten Wurzel. Zum Lösen wird die Wurzel isoliert und anschließend werden beide Seiten mit dem passenden Exponenten potenziert.
Was sind Scheinlösungen?
Scheinlösungen entstehen bei algebraischen Umformungen, erfüllen aber die Ausgangsgleichung nicht. Weil etwa das Quadrieren nicht umkehrbar ist, muss jeder Kandidat durch Einsetzen geprüft werden.
Warum muss ich Lösungen nach dem Rechnen prüfen?
Beim Quadrieren wird aus „f(x) = g(x)“ die Gleichung „f(x)² = g(x)²“. Dadurch können zusätzlich Werte mit f(x) = −g(x) auftreten. Die Probe filtert diese Scheinlösungen heraus.
Wie unterscheiden sich Kubik- und Quadratwurzelgleichungen?
Kubikwurzeln sind für alle reellen Radikanden definiert. Das Kubieren ist über den reellen Zahlen eindeutig und erzeugt keine zusätzlichen Lösungen. Bei Quadratwurzeln muss der Radikand dagegen ≥ 0 sein; durch Quadrieren können Scheinlösungen entstehen.
Welcher Definitionsbereich gilt für Quadratwurzelgleichungen?
Für √(ax + b) muss ax + b ≥ 0 gelten. Bei a > 0 folgt x ≥ −b/a, bei a < 0 dagegen x ≤ −b/a. Werte außerhalb dieses Bereichs sind keine reellen Lösungen.
Wie löse ich eine quadratische Wurzelgleichung?
Aus √(ax+b) = cx+d entsteht nach dem Quadrieren c²x² + (2cd−a)x + (d²−b) = 0. Die Kandidaten werden mit der quadratischen Lösungsformel bestimmt und anschließend in der Ausgangsgleichung geprüft. Zusätzlich muss cx+d ≥ 0 gelten.
Was sind verschachtelte Wurzelgleichungen?
Verschachtelte Wurzelgleichungen enthalten eine Wurzel in einer weiteren Wurzel. Zuerst wird die äußere Wurzel beseitigt, dann die innere isoliert und erneut quadriert. Wegen der mehrfachen Potenzierung ist die Probe besonders wichtig.
Kann eine Wurzelgleichung keine reelle Lösung haben?
Ja. Sind alle Kandidaten Scheinlösungen, ist die reelle Lösungsmenge leer. So hat √(x+5) = −3 keine Lösung, weil eine Quadratwurzel nie negativ ist. Der rechnerische Kandidat x = 4 scheitert an der Probe.

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