Substitution - Nullstellen finden
Substitution macht aus schweren Funktionen leichte! Wenn du eine Gleichung mit x⁴, x⁶ oder anderen hohen Potenzen siehst, kannst du sie vereinfachen.
Der Trick funktioniert so: Du ersetzt die kleinste Potenz durch einen neuen Buchstaben (meist z). Aus x⁴ wird dann z², weil x⁴ = (x²)². Das ist viel einfacher zu rechnen!
Die vier Schritte sind simpel: Substituieren → Nullstellen mit p-q-Formel finden → Resubstituieren → Lösen der ursprünglichen Gleichung.
Merktipp: Substitution = "Austauschen" auf Latein. Du tauschst komplizierte Terme gegen einfache aus!
Beispiel: Bei f(x) = 2x⁴ - 4x² - 16 = 0 setzt du z = x². Dann wird daraus 2z² - 4z - 16 = 0, was du durch 2 teilst: z² - 2z - 8 = 0. Mit der p-q-Formel erhältst du z₁ = 4 und z₂ = -2.
Zurück zur ursprünglichen Variable: x² = 4 gibt x = ±2, aber x² = -2 hat keine reelle Lösung. Die Nullstellen sind also x₁ = 2 und x₂ = -2.