$$ x^2+4x-12=0 $$

PQ-Formel für quadratische Gleichungen

Lösung


Gegeben

Gleichung:

\(x^2 + 4x – 12 = 0\)

Hier ist die Normalform bereits \(x^2 + px + q = 0\), also:

  • \(p = 4\)
  • \(q = -12\)

Schritt 1: PQ-Formel aufschreiben

Für \(x^2 + px + q = 0\) lautet die PQ-Formel:

\[
x_{1,2} = -\frac{p}{2} \pm \sqrt{\left(\frac{p}{2}\right)^2 – q}
\]

Schritt 2: Werte einsetzen

Setze \(p=4\) und \(q=-12\) ein:

\[
x_{1,2} = -\frac{4}{2} \pm \sqrt{\left(\frac{4}{2}\right)^2 – (-12)}
\]

Schritt 3: Erst den „einfachen“ Teil vereinfachen

Berechne \(-\frac{4}{2}\) und \(\frac{4}{2}\):

\[
-\frac{4}{2} = -2
\quad\text{und}\quad
\frac{4}{2} = 2
\]

Damit wird die Formel zu:

\[
x_{1,2} = -2 \pm \sqrt{(2)^2 – (-12)}
\]

Schritt 4: Ausdruck unter der Wurzel (Diskriminante) vereinfachen

Jetzt Schritt für Schritt:

  • \((2)^2 = 4\)
  • \(-(-12) = +12\) (Minus mal Minus ergibt Plus)

Also:

\[
(2)^2 – (-12) = 4 + 12
\]

Damit:

\[
x_{1,2} = -2 \pm \sqrt{4 + 12}
\]

Schritt 5: Wurzel möglichst „schön“ machen

Vereinfache zuerst die Summe unter der Wurzel:

\[
\sqrt{4 + 12} = \sqrt{16}
\]

Und dann:

\[
x_{1,2} = -2 \pm \sqrt{16}
\]

Schritt 6: Zwei Lösungen getrennt aufschreiben (ohne auszurechnen)

Nun entstehen zwei Werte:

\[
x_1 = -2 + \sqrt{16}
\]
\[
x_2 = -2 – \sqrt{16}
\]

Tipps

  • Immer zuerst prüfen, ob die Gleichung wirklich in der Form \(x^2 + px + q = 0\) steht. Hier passt es direkt.
  • Rechne unter der Wurzel besonders sorgfältig: Das Vorzeichen bei \(-q\) ist eine häufige Fehlerquelle.
  • Wenn unter der Wurzel eine Quadratzahl entsteht (wie hier), wird das Ergebnis besonders einfach.

Hinweis: Wenn du möchtest, kannst du als Kontrolle am Ende die gefundenen Ausdrücke in die Ausgangsgleichung einsetzen und prüfen, ob \(0\) herauskommt.