Faktorisieren und der Satz vom Nullprodukt

Factoring and the zero-product property

Mathematik Klasse 9 14 Aufgaben
AlgebraGleichungenQuadratischFaktorisierenKerncurriculum

Ein Produkt ist genau dann null, wenn einer seiner Faktoren null ist — der Satz vom Nullprodukt macht Gleichungen wie x(x − 7) = 0 oder (x − 3)(x + 5) = 0 ohne jede Lösungsformel lösbar. Faktorisieren ist damit eine eigene Lösungsstrategie neben quadratischer Ergänzung und Lösungsformel. Zwei Fehler sind dokumentiert (Malle, Didaktische Probleme der elementaren Algebra): durch x teilen und dabei die Lösung x = 0 verlieren, und den Satz auf Produkte ungleich null übertragen — aus (x − 2)(x − 3) = 6 folgt nicht x − 2 = 6.

Leicht
Multiple Choice #1 15s ▶ Testen

Was besagt der Satz vom Nullprodukt?

  • ● Ein Produkt ist genau dann 0, wenn mindestens ein Faktor 0 ist.
  • ○ Ein Produkt ist 0, wenn beide Faktoren gleich sind.
  • ○ Null mal null ist verboten.
a·b = 0 erzwingt a = 0 oder b = 0 — bei keiner anderen Zahl als 0 funktioniert dieser Schluss.
Multiple Choice #2 15s ▶ Testen

Löse: (x − 3)(x + 5) = 0

  • ● x = 3 oder x = −5
  • ○ x = −3 oder x = 5
  • ○ x = 3 oder x = 5
Jeder Faktor darf 0 sein — x − 3 = 0 gibt x = 3, x + 5 = 0 gibt x = −5.
Lückentext #3 15s ▶ Testen

x² − 7x = 0 wird zu x·(x − 7) = 0. Die von 0 verschiedene Lösung ist x = ___

✓ Antwort: 7
Ausklammern von x liefert die Faktoren x und x − 7 — Lösungen 0 und 7.
Lückentext #4 12s ▶ Testen

x² − 9 = (x − 3)(x + ___)

✓ Antwort: 3
Dritte binomische Formel — x² − 9 = (x − 3)(x + 3).
Multiple Choice #5 15s ▶ Testen

Wie viele Lösungen hat x·(x + 4) = 0?

  • ● Zwei — x = 0 und x = −4.
  • ○ Eine — x = −4.
  • ○ Keine.
Auch der Faktor x selbst darf 0 sein — x = 0 ist eine vollwertige Lösung.
Wahr / Falsch #6 10s ▶ Testen

(x − 1)(x + 2) = 0 hat die Lösungen x = 1 und x = −2.

✓ Wahr
Ja — jeweils ein Faktor wird 0.
Lückentext #7 15s ▶ Testen

3x² − 12x = 0 wird zu 3x·(x − 4) = 0. Die Lösungen sind x = 0 und x = ___

✓ Antwort: 4
Ausklammern von 3x liefert 3x·(x − 4) = 0 — Lösungen 0 und 4.
Multiple Choice #8 15s ▶ Testen

Welche Gleichung löst man am schnellsten mit dem Satz vom Nullprodukt?

  • ● (x + 1)(x − 6) = 0
  • ○ x² + 4x + 1 = 0
  • ○ x² = 17
Steht schon ein Produkt gleich 0, liest man die Lösungen direkt ab — keine Formel nötig.
Wahr / Falsch #9 10s ▶ Testen

a·b = 0 kann auch gelten, wenn beide Faktoren ungleich 0 sind.

✓ Falsch
Nein — das Produkt zweier Zahlen ungleich 0 ist nie 0. Genau das macht den Satz vom Nullprodukt so stark.
Mittel
Wahr / Falsch #1 20s ▶ Testen

Um x² = 5x zu lösen, darf man beide Seiten durch x teilen — dann findet man alle Lösungen.

✓ Falsch
Beim Teilen durch x geht die Lösung x = 0 verloren. Richtig ist x² − 5x = 0, also x(x − 5) = 0 mit x = 0 oder x = 5.
Multiple Choice #2 25s ▶ Testen

Tim löst (x − 2)(x − 3) = 6 so: „x − 2 = 6 oder x − 3 = 6." Was ist falsch?

  • ● Der Nullprodukt-Schluss gilt nur, wenn das Produkt gleich 0 ist.
  • ○ Nichts, das ist erlaubt.
  • ○ Er hätte x − 2 = 3 und x − 3 = 2 setzen müssen.
Ein Produkt von 6 kann aus vielen Faktorpaaren entstehen (2·3, 1·6, …). Nur bei = 0 erzwingt das Produkt einen bestimmten Faktor.
Multiple Choice #3 20s ▶ Testen

Faktorisiere: x² + 5x + 6

  • ● (x + 2)(x + 3)
  • ○ (x + 1)(x + 6)
  • ○ (x − 2)(x − 3)
Gesucht sind zwei Zahlen mit Produkt 6 und Summe 5 — das sind 2 und 3.
Multiple Choice #4 20s ▶ Testen

Welche Lösungsmenge hat 4x² = 8x?

  • ● {0; 2}
  • ○ {2}
  • ○ {0; 8}
4x² − 8x = 0, also 4x(x − 2) = 0 — Lösungen 0 und 2. Wer durch x teilt, verliert die 0.
Multiple Choice #5 20s ▶ Testen

x² − 4x + 4 = 0. Wie viele verschiedene Lösungen gibt es?

  • ● Genau eine — x = 2, denn (x − 2)² = 0.
  • ○ Zwei — x = 2 und x = −2.
  • ○ Keine.
Der Term ist ein vollständiges Quadrat — beide Faktoren sind gleich, es gibt nur die (doppelte) Lösung x = 2.