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Aufgabe:

wie wandle ich folgende Terme in ein Produkt um

4p2 - 8p4q2 - 16p6


Problem/Ansatz:

Ich glaube man muss die binomische Formel rückwärts anwenden aber ich komme mit den Potenzen nicht zurecht. Kann mir jemand helfen?

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Hi,

das ist ein guter erster Gedanke. Auf die binomische Formeln muss man immer achten. Hier kommst Du damit aber nicht zum Ziel. Ein Indikator ist bspw, dass Du zweimal ein Minus hast. Oder auch überall ein p aber nur in einem Summanden ein q.


Ich denke das ist hier viel simpler als man sich ausmalen möchte^^.


\(4p^2 - 8p^4q^2 - 16p^6 = 4p^2 \cdot(1 - 2p^2q^2 - 4p^4)\)


Grüße

Avatar von 141 k 🚀

Vielen Dank für die Hilfe!

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Hier geht es vermutlich nicht um binomische Formeln sondern um Ausklammern:

4p2 - 8p4q2 - 16p6=4p2·(1-2p2q2-4p4)

Avatar von 123 k 🚀

Vielen Dank für die Hilfe!

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Hallo :-)

Es geht mehr um das Faktorisieren (Ausklammern) von einem Term. Das Hübsche an faktorisierten Termen ist, dass man leichter erkennen kann, wann dieses Produkt Null wird: Wenn einer seiner Faktoren Null ist.

Also betrachte ich diesen Anastz: \(0=4p^2 - 8p^4q^2 - 16p^6\). Es ist

\(0=4p^2 - 8p^4q^2 - 16p^6=p^2(4 - 8p^2q^2 - 16p^4)\)

Damit Null herauskommt muss \(p^2=0\) oder \(4 - 8p^2q^2 - 16p^4=0\) gelten. Allerdings kann man den zweiten Term \(4 - 8p^2q^2 - 16p^4\) auch noch weiter faktorisieren. Ich löse nach \(p\) auf. Nämlich:

$$ \begin{aligned}0&=4 - 8p^2q^2 - 16p^4\quad |:(-16)\\0&=-\frac{1}{4}+\frac{1}{2}p^2q^2+p^4\\[15pt]&\text{Substituiere  }w=p^2. \\[15pt]0&=-\frac{1}{4}+\frac{1}{2}q^2w+w^2\\[15pt]w_{1,2}&=-\frac{q^2}{4}\pm \sqrt{\frac{q^4}{16}+\frac{1}{4}}=-\frac{q^2}{4}\pm \sqrt{\frac{q^4+4}{16}}=-\frac{q^2}{4}\pm \frac{\sqrt{q^4+4}}{4}\end{aligned} $$

Also hat man:

$$ \begin{aligned}w_1&=-\frac{q^2}{4}+ \frac{\sqrt{q^4+4}}{4}\quad \Longrightarrow p_{1,2}=\pm \sqrt{-\frac{q^2}{4}+ \frac{\sqrt{q^4+4}}{4}}=\pm \frac{1}{2}\sqrt{-q^2+\sqrt{q^4+4}}\\[15pt] w_2&=-\frac{q^2}{4}- \frac{\sqrt{q^4+4}}{4}\quad \Longrightarrow p_{3,4}=\pm \sqrt{-\frac{q^2}{4}- \frac{\sqrt{q^4+4}}{4}}=\pm \frac{1}{2}\sqrt{-q^2-\sqrt{q^4+4}} \end{aligned}$$

Insgesamt hast du also diese Faktorisierung:

$$ 4p^2 - 8p^4q^2 - 16p^6=p^2(4 - 8p^2q^2 - 16p^4)\\=p^2\left(p-\frac{1}{2}\sqrt{-q^2+\sqrt{q^4+4}}\right)\left(p+\frac{1}{2}\sqrt{-q^2+\sqrt{q^4+4}}\right)\left(p-\frac{1}{2}\sqrt{-q^2-\sqrt{q^4+4}}\right)\left(p+\frac{1}{2}\sqrt{-q^2-\sqrt{q^4+4}}\right) $$

Avatar von 14 k
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Ein guter Tipp, wenn du sowas öfter hast einen Rechnenknecht wie Wolframalpha oder Photomath ect. zu fragen.

Wolframalpha liefert z.B. folgende alternative Terme

blob.png

Hier könntest du dann auch erahnen was gemacht werden soll.

Avatar von 479 k 🚀

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