MINT lernen

Zusammenfassung

Alles Wichtige zum Kapitel Wurzeln auf einen Blick — die Regeln, die in der Arbeit zählen.

1

Wurzeln verstehen und berechnen

Die Quadratwurzel kehrt das Quadrieren um: Aus der Fläche eines Quadrats wird seine Seite.

Quadratwurzel

√a ist die nicht negative Zahl, die quadriert a ergibt. Der Radikand a darf nicht negativ sein.

√49 = 7, denn 7² = 49

Umkehrung

Quadrieren und Wurzelziehen heben sich auf — der Rückweg führt immer zur nicht negativen Zahl.

(√a)² = a · √(a²) = a (a ≥ 0)

Gleichung x² = a

a > 0: zwei Lösungen, a = 0: eine, a < 0: keine.

x² = 25 ⇒ x = 5 oder x = −5

Abschätzen

Zwischen zwei Quadratzahlen einschachteln; Komma und Nullen paarweise zählen.

49 < 50 < 64 ⇒ 7 < √50 < 8
Quadratwurzel
√a = b, wenn b² = a und b ≥ 0
Nur für a ≥ 0 definiert. Mit GTR (SHIFT x², S⇔D) oder CAS (enter exakt, ctrl + enter genähert) rechnet man krumme Wurzeln.

Warum √25 nur 5 ist

Die Wurzel ist als eine bestimmte Zahl festgelegt — die nicht negative. Das „oder −5“ gehört zur Gleichung x² = 25, nicht zum Wurzelzeichen.

2

Die reellen Zahlen

Wurzeln aus Nicht-Quadratzahlen sprengen die rationalen Zahlen — mit ihnen wird die Zahlengerade lückenlos.

Rational

Als Bruch darstellbar; Dezimalzahl bricht ab oder ist periodisch.

¾ = 0,75 · ⅓ = 0,333…

Irrational

Unendlich viele Nachkommastellen ohne Periode.

√2 = 1,41421356… · π

Zahlbereiche

Jeder Bereich enthält den vorigen.

ℕ ⊂ ℤ ⊂ ℚ ⊂ ℝ
Reelle Zahlen
ℝ = rationale und irrationale Zahlen
Die Wurzel einer natürlichen Zahl, die keine Quadratzahl ist, ist irrational.

Der Taschenrechner rundet

Die Anzeige 1,414213562 ist eine Näherung. Deshalb schreibt man √2 ≈ 1,41 — mit ≈, nicht mit =.

3

Rechnen mit Wurzeln

Beim Malnehmen und Teilen darf man Wurzeln zusammenfassen, beim Addieren nur gleiche Wurzeln.

Wurzelgesetze

Gelten für a, b ≥ 0 (beim Teilen b > 0).

√a · √b = √(ab) · √a : √b = √(a : b)

Teilweises Wurzelziehen

Die größte Quadratzahl aus dem Radikanden herausziehen.

√72 = √(36 · 2) = 6√2

Zusammenfassen

Nur Wurzeln mit gleichem Radikanden, wie gleiche Variablen.

3√2 + 5√2 = 8√2

Sachaufgaben

Formel nach dem Quadrat umstellen, Wurzel ziehen, nur die positive Lösung behalten.

A = a² ⇒ a = √A
Teilweises Wurzelziehen
√(a² · b) = a · √b
Für a, b ≥ 0. Rückwärts kommt der Faktor quadriert unter die Wurzel: 3√5 = √45.

Keine Regel für Summen

√(9 + 16) = 5, aber √9 + √16 = 7. Eine Summe unter der Wurzel wird zuerst ausgerechnet.

4

Die Regeln, an denen die Punkte hängen

Diese drei Stellen kosten in der Arbeit am häufigsten Punkte.

Vorzeichen richtig behandeln

√(−9) gibt es nicht, √25 = 5 ist nie negativ, aber x² = 25 hat zwei Lösungen: 5 und −5.

Bis zum Ende vereinfachen

√72 = 2√18 ist noch nicht fertig. Erst wenn unter der Wurzel keine Quadratzahl mehr als Faktor steckt, ist die Wurzel vollständig vereinfacht: 6√2.

Exakt rechnen, zuletzt runden

Mit 5√2 oder √50 weiterrechnen und erst das Endergebnis runden — mit ≈ und passender Einheit.