Mathe einfach erklärt
Quadratische Gleichungen lösen: alle 5 Methoden mit Beispielen
Quadratische Gleichungen lösen ist DAS Thema in Klasse 9 – und es taucht danach immer wieder auf, von der ZP10 bis zum Abitur. Ich bin Niru, Mathe-Nachhilfelehrer aus Köln, und ich sehe jede Woche, woran es wirklich hakt: nicht am Rechnen, sondern daran, welche Methode wann die richtige ist. Deshalb bekommst du hier alle fünf Wege mit je einem komplett durchgerechneten Beispiel – ehrlich, ohne Umwege.
Kurz gesagt: Eine quadratische Gleichung hat die Form
ax² + bx + c = 0. Du teilst durcha, bringst sie auf die Normalformx² + px + q = 0und löst mit der pq-Formelx₁,₂ = −p/2 ± √((p/2)² − q). Der Ausdruck unter der Wurzel (Diskriminante) verrät, ob es zwei, eine oder keine Lösung gibt. Fehlt das konstante Glied, klammerst duxaus; steht nurx² = c, ziehst du direkt die Wurzel.
Was ist eine quadratische Gleichung?
Eine quadratische Gleichung ist eine Gleichung, in der die Unbekannte im Quadrat vorkommt – und zwar als höchste Potenz. Bevor du loslegst, solltest du erkennen, welche Form vor dir liegt:
| Form | Aussehen | Beispiel |
|---|---|---|
| Allgemeine Form | ax² + bx + c = 0 | 2x² + 5x − 3 = 0 |
| Normalform | x² + px + q = 0 | x² − 6x + 8 = 0 |
| Reinquadratisch | x² = c | 4x² − 36 = 0 |
| Ohne konstantes Glied | ax² + bx = 0 | x² − 5x = 0 |
Die Lösungen der Gleichung sind übrigens genau die Nullstellen der zugehörigen Parabel – wie die aussieht, erkläre ich in meinem Artikel zu quadratischen Funktionen. Steht die Gleichung noch nicht in einer dieser Formen, hilft dir sicheres Umformen von Termen: alles auf eine Seite bringen, zusammenfassen, fertig.
Methode 1: Die pq-Formel
Die pq-Formel ist der Standardweg für die Normalform x² + px + q = 0:
x₁,₂ = −p/2 ± √((p/2)² − q)
Beispiel: x² − 6x + 8 = 0
- Ablesen:
p = −6undq = 8. Achtung, das Vorzeichen gehört zupdazu! - Einsetzen:
x₁,₂ = 3 ± √(9 − 8) = 3 ± √1 = 3 ± 1 - Lösungen:
x₁ = 4undx₂ = 2
Probe: 4² − 6·4 + 8 = 16 − 24 + 8 = 0 – passt. Wichtigste Regel: Steht vor x² eine Zahl ungleich 1, teilst du zuerst die ganze Gleichung durch diese Zahl.
Methode 2: Die abc-Formel (Mitternachtsformel)
Die abc-Formel – in Bayern Mitternachtsformel genannt, weil man sie um Mitternacht geweckt aufsagen können soll – funktioniert direkt für die allgemeine Form ax² + bx + c = 0:
x₁,₂ = (−b ± √(b² − 4ac)) / (2a)
Beispiel: 2x² + 5x − 3 = 0
- Ablesen:
a = 2,b = 5,c = −3 - Diskriminante:
b² − 4ac = 25 − 4·2·(−3) = 25 + 24 = 49, also√49 = 7 - Einsetzen:
x₁,₂ = (−5 ± 7) / 4 - Lösungen:
x₁ = 2/4 = 0,5undx₂ = −12/4 = −3
Der Vorteil gegenüber der pq-Formel: Du musst nicht erst durch a teilen und riskierst keine Bruchrechnung bei p und q. Beide Formeln liefern exakt dieselben Ergebnisse – nimm die, die an deiner Schule unterrichtet wird.
Methode 3: Quadratische Ergänzung – Lösen ganz ohne Formel
Die quadratische Ergänzung ist die Methode, aus der die pq-Formel überhaupt erst hergeleitet wird. Wer sie beherrscht, ist nie aufgeschmissen, wenn die Formel im Kopf fehlt – und braucht sie später sowieso, um die Normalform in die Scheitelpunktform umzuwandeln.
Die Idee: Du baust auf der linken Seite künstlich ein vollständiges Binom, damit du die Wurzel ziehen kannst.
Beispiel: x² + 8x − 20 = 0
- Konstante rüberbringen:
x² + 8x = 20 - Ergänzen: Die Hälfte von
8ist4, quadriert16. Auf beiden Seiten addieren:x² + 8x + 16 = 36 - Binom bilden:
(x + 4)² = 36 - Wurzel ziehen:
x + 4 = 6oderx + 4 = −6 - Lösungen:
x₁ = 2undx₂ = −10
Probe: (−10)² + 8·(−10) − 20 = 100 − 80 − 20 = 0 – stimmt. Der klassische Stolperstein in Schritt 4: Es gibt zwei Wurzeln, +6 und −6. Wer nur die positive nimmt, verliert die halbe Lösung.
Methode 4: Satz vom Nullprodukt und Ausklammern
Der Satz vom Nullprodukt sagt: Ein Produkt ist genau dann null, wenn mindestens ein Faktor null ist. Das ist der schnellste Weg, wenn das konstante Glied fehlt.
Beispiel: x² − 5x = 0
xausklammern:x · (x − 5) = 0- Jeden Faktor null setzen:
x₁ = 0oderx − 5 = 0 - Lösungen:
x₁ = 0undx₂ = 5
Ganz wichtig: Niemals durch x teilen! Dann verschwindet die Lösung x = 0 unbemerkt – ein halber Punkt weg in jeder Klausur. Auch Faktorisieren mit den binomischen Formeln fällt in diese Kategorie: x² − 9 = 0 wird zu (x − 3)(x + 3) = 0, also x₁ = 3 und x₂ = −3.
Methode 5: Die einfache Form x² = c
Kommt gar kein einzelnes x vor, brauchst du keine Formel – nur Umstellen und Wurzelziehen.
Beispiel: 4x² − 36 = 0
- Umstellen:
4x² = 36, alsox² = 9 - Wurzel ziehen:
x₁ = 3undx₂ = −3
Ist c negativ (etwa x² = −4), gibt es keine Lösung, denn ein Quadrat ist nie negativ.
Die Diskriminante: Wie viele Lösungen gibt es?
Der Ausdruck unter der Wurzel heißt Diskriminante: D = (p/2)² − q bei der pq-Formel bzw. D = b² − 4ac bei der abc-Formel. Sie entscheidet über die Anzahl der Lösungen – noch bevor du fertig rechnest:
| Diskriminante | Anzahl Lösungen | Bedeutung für die Parabel |
|---|---|---|
D > 0 | zwei Lösungen | schneidet die x-Achse zweimal |
D = 0 | genau eine Lösung | berührt die x-Achse im Scheitel |
D < 0 | keine Lösung | verläuft komplett ober- oder unterhalb der x-Achse |
In unserem pq-Beispiel war D = 1 > 0, deshalb gab es zwei Lösungen.
Welche Methode nehme ich wann?
Mein Entscheidungsbaum für die Klausur:
| Die Gleichung sieht aus wie … | Beste Methode |
|---|---|
x² = c oder ax² + c = 0 | Umstellen und Wurzel ziehen |
ax² + bx = 0 (kein c) | Ausklammern + Satz vom Nullprodukt |
x² + px + q = 0 | pq-Formel |
ax² + bx + c = 0 mit a ≠ 1 | abc-Formel (oder erst durch a teilen) |
| Formel vergessen oder Scheitelpunkt gesucht | Quadratische Ergänzung |
Häufige Fehler meiner Schüler
1) Vor der pq-Formel nicht durch a geteilt – bei 2x² + 6x − 8 = 0 ist p = 3, nicht 6. 2) Das Vorzeichen von p verschluckt: Bei x² − 6x + 8 = 0 ist p = −6, also −p/2 = +3. 3) Durch x geteilt statt ausgeklammert – die Lösung x = 0 ist dann weg. 4) Beim Wurzelziehen nur die positive Wurzel genommen: x² = 9 hat die Lösungen 3 und −3. Diese vier Fehler kosten in fast jeder Klasse-9-Arbeit Punkte.
Quadratische Gleichungen sitzen noch nicht?
In meiner 1:1-Nachhilfe üben wir pq-Formel, quadratische Ergänzung und Co. so lange an deinen eigenen Klausuraufgaben, bis du sie sicher anwendest – online oder in Köln.
Kostenloses ErstgesprächFazit: Quadratische Gleichungen lösen ist keine Frage von Talent, sondern von System: Form erkennen, passende Methode wählen, sauber rechnen, Probe machen. Die pq-Formel deckt den Standardfall ab, die quadratische Ergänzung ist dein Plan B (und die Grundlage der Formel), und bei Spezialformen wie x² = c oder fehlendem c geht es ohne Formel schneller. Genau diese Aufgabentypen kommen übrigens verlässlich in der ZP10 Mathe in NRW dran – wer sie jetzt in Klasse 9 sauber lernt, spart sich später viel Stress.
Häufige Fragen
Wie löst man eine quadratische Gleichung?
Bringe die Gleichung auf die Normalform `x² + px + q = 0` (alles auf eine Seite, durch den Faktor vor `x²` teilen) und setze in die pq-Formel `x = −p/2 ± √((p/2)² − q)` ein. Fehlt das konstante Glied, klammerst du `x` aus; steht nur `x² = c`, ziehst du direkt die Wurzel.
Was ist die pq-Formel?
Die pq-Formel löst jede Gleichung der Normalform `x² + px + q = 0`. Sie lautet `x₁,₂ = −p/2 ± √((p/2)² − q)`. Wichtig: Vorher muss der Koeffizient vor `x²` gleich 1 sein – sonst zuerst durch ihn teilen.
Wann hat eine quadratische Gleichung keine Lösung?
Wenn die Diskriminante negativ ist, also `(p/2)² − q < 0` bzw. `b² − 4ac < 0`. Dann steht unter der Wurzel eine negative Zahl, und die Parabel schneidet die x-Achse nicht. Bei Diskriminante 0 gibt es genau eine, bei positiver Diskriminante zwei Lösungen.
Was ist der Unterschied zwischen pq-Formel und abc-Formel?
Die abc-Formel (Mitternachtsformel) `x₁,₂ = (−b ± √(b² − 4ac)) / (2a)` funktioniert direkt für `ax² + bx + c = 0`, ohne vorher durch `a` zu teilen. Die pq-Formel braucht die Normalform mit dem Koeffizienten 1 vor `x²`. Beide liefern exakt dieselben Lösungen.
Wie funktioniert die quadratische Ergänzung?
Du bringst die Konstante auf die rechte Seite, addierst auf beiden Seiten `(p/2)²`, fasst links das Binom `(x + p/2)²` zusammen und ziehst dann die Wurzel. So löst du quadratische Gleichungen ganz ohne Formel – und genau daraus wird die pq-Formel hergeleitet.


