tische Gleichungen.
Quadratische Gleichungen. 91 Quadratische Gleichungen.
Fig. 16.
idet statt. Wenn man
g von 2GH- BE in ein
len will, so verfährt man
Kreis mit Radius GH
i RS =. GH + 2BE als
ragen, von dieser Stück
Fig. 17.
[mitten, und Linie UV
n Mittelpunkt gezogen,
icrie in U und V schnei-
dann UT und VT als
Es ist nämlich
T=RT- TS,
-UT) = 2BE-GH,
■ VT) = 2BE • GH.
hier 2 Stücke BE nach
mg hin ahgeschnitten
£ der letzten Aufgabe
r zum Ansatz der qua-
ung kam, welche die
stimmte, verschiedene
eometrische Betrachtun-
ches wird in der Regel
ran in der angegebenen
jr jede Willkürlichkeit
a ausschliessen, wenn
xnalytischen Geometrie
ttelst Einführung recht-
winkeliger Coordinateli die Aufgabe be
handelt. Jedoch werden auf dem letz
tem Wege die Constructionen in der
Regel nicht einfach werden. Wie man
denn überhaupt nicht glauben muss, dass
die direct gefundenen und einfachsten
Formeln auch eine einfache Construction
ergeben.
Indess nimmt dies dem Werthe der
Anwendung der Gleichungen, namentlich
der quadratischen als Hülfsmittel zur
Auffindung geometrischer Constructionen
nichts. Man behandelt nämlich eine
geometrische Aufgabe zunächst durch
algebraische Methoden, um zu sehen,
durch welche Hülfsmittel eine Construc
tion möglich sei. Kreis und grade Li
nie reichen hin, wenn die algebraische
Lösung durch quadratische Gleichung
bewerkstelligt werden kann.
Ist diese Möglichkeit dann einmal dar-
gethan, so wird man sich auf syntheti
schem Wege nach den einfachsten Con
structionen umzusehen haben. Das alge
braische Hülfsmittel aber wird selbst von
den bedeutendsten und gewandtesten syn
thetischen Geometern nicht verschmäht.
14) Höhere Gleichungen lassen
sich oft auf zwei oder mehrere
quadratische reduciren.
Betrachten wir beispielsweise die Glei
chung 4ten Grades :
x(x-\-a) (x-\-2a) (x-\-3a) = b.
Dieselbe würde keiner bemerkenswerthen
Vereinfachung unterzogen sein, wenn wir
alle 4 Factoren links mit einander mul
tipli cirten.
Multipliciren wir dagegen den ersten
und 4ten, so wie den 2ten und Sten
Factor entsprechend mit einander, so
kommt :
(x 2 -f-Sfo:) (.r 2 +3ax-j-2a 2 ) = b.
Offenbar kann man diese Gleichung durch
die Substitution:
x 2 +3ax=y
in eine quadratische
V (i/ 2 fi 0 — b
verwandeln. Bestimmt man nun aus
dieser beide Werthe von y, so wird die
Hülfsgleiehung, die nach x quadratisch
ist, zu jedem 2 Werthe von x ergeben,
so dass dann alle 4 Wurzeln der Glei
chung 4tcn Grades bekannt sind.
Dergleichen Gleichungen höherer Ord
nung, welche zu quadratischen führen,
lassen sich sehr leicht bilden. Nimmt
man z. B.
X 2 -\-UX — V
und denkt sich die Grössen u und c
durch die quadratischen Gleichungen:
m 5 -f- au — b,
v 2 + cv = e
bestimmt, und eliminirt aus diesen 3
Gleichungen u und v, so hat man eine
höhere Gleichung für x, die nichts desto
weniger durch 3 quadratische Gleichun
gen gelöst werden kann.
Wir wollen diese Elimination hier aus
führen. Zunächst gibt der Werth von
v aus der ersten Gleichung in die 3te
gesetzt:
{x 2 -\-ux) 2 + c(x 2 + ux) = e
oder
%i 2 x 2 + ux(2x 2 -|-c) — e—x 2 (x 2 + c);
es ist hier nämlich nach Potenzen von
u geordnet. Die 2te Gleichung wird mit
x 2 multiplicirt, und hiervon abgezogen.
Es kommt:
ux(2x 2 -f c—ax) — e—x‘ > (x 2 -\-c+b').
Der hieraus zu bestimmende Werth von
u kann nun in die 2te Gleichung ein
gesetzt werden. Das Resultat ist, wenn
man die Nenner entfernt:
(e—x 4, —(c + i)* 2 ) 5 -]-ax{e—x x —(c+ 6)« 2 )( 2* 2 —ax-\-c) — bx^föx 2 +c—ax) 1
offenbar eine Gleichung 8ten Grades, wie dies auch sein muss, denn combinirt
man die beiden Werthe von m mit den beiden von v, so können die Coeffi-
cienten der Gleichung
x 1 -\-ux — u
4 verschiedene Werthe annehmen, und es werden somit 8 Wurzeln vorhanden sein.
Unsere Gleichung nach Potenzen von x geordnet hat übrigens die Gestalt:
a; 8 — 2ax 1 + (2c+66 + « 2 )a: 6 —(3rtc-j-6rt6) ,rS +(c 2 -\-6bc-\-b 2 —2e-(-£i 2 c-)-2ft 2 6)- E ' 1
-f-(2 ae—3 abc — ac 2 )a; 3 -)-(6c 2 —a' 1 e — 2 be—2ce),r 2 -f-«cea;-(-e 2 =0.
Setzt man in diese Gleichung für a, b, c, e Selbstverständlich ist dies aber nicht
beliebige Zahlen oder Buchstabenwerthe, der einzige Weg, um auf solche Glei-
so wird man also Gleichungen 8ten chungen zu kommen.
Grades erhalten, die sich auf quadra- Ein andres Mittel wäre es, wenn man
tische reduciren lassen. in eine Gleichung von der Form