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Mathe begreifbar · Schwerpunktfach · Betrags- und Polynomgleichungen, Ungleichungen

Handout — Theorie

1. Betrag und Betragsgleichungen

📘 Betrag

\( |x| = x \) für \( x \geq 0 \), \( |x| = -x \) für \( x < 0 \) — geometrisch der Abstand zum Nullpunkt; \( |x - m| \) ist der Abstand zu \(m\).

\( |T(x)| = c \)Vorgehen
\( c > 0 \)zwei Fälle: \( T(x) = c \) oder \( T(x) = -c \)
\( c = 0 \)\( T(x) = 0 \)
\( c < 0 \)keine Lösung (Beträge nie negativ)

2. Polynomgleichungen in Produktform

📘 Satz vom Nullprodukt

\( A \cdot B = 0 \Leftrightarrow A = 0 \vee B = 0 \) — jeden Faktor einzeln null setzen. Gemeinsame Faktoren zuerst ausklammern (\( x^3 = 9x \Rightarrow x(x-3)(x+3) = 0 \)); nie durch \(x\) dividieren — das vernichtet die Lösung \( x = 0 \).

3. Ungleichungen

UmformungRelationszeichen
addieren / subtrahierenbleibt
mal / durch positive Zahlbleibt
mal / durch negative Zahldreht (\(<\) wird \(>\))

Vorzeichentabelle für Produkte: Nullstellen aller Faktoren zerlegen die Zahlengerade in Abschnitte; je Abschnitt das Vorzeichen jedes Faktors notieren, Produktvorzeichen ablesen. Randpunkte gehören nur bei \( \geq/\leq \) zur Lösungsmenge. Alternative: grafisch (Kurve oberhalb/unterhalb).

4. Betragsungleichungen

\( |x - m| \leq r \)Intervall \( [m-r;\ m+r] \) — «Toleranzband» um \(m\)
\( |x - m| > r \)\( x < m-r \ \vee\ x > m+r \) — Aussenbereiche
⭐ Merksatz

Betrag = Abstand: Gleichungen brauchen zwei Fälle, Ungleichungen liefern Intervalle. Produkte gleich null löst der Satz vom Nullprodukt, Produkte grösser/kleiner null die Vorzeichentabelle. Und beim Multiplizieren mit Negativem: Relationszeichen drehen.