Vul de coëfficiënten a, b en c van de kwadratische vergelijking ax² + bx + c = 0 in. De vergelijking hieronder is gekoppeld aan de invoervelden, dus je kunt de coëfficiënten ook er direct in aanpassen. De abc-formule geeft de oplossingen, samen met de discriminant, het soort oplossingen en de stappen.
Inhoudsopgave
-
Wat je op deze pagina kunt doen
-
Waarvoor is deze berekening handig?
-
Zo werkt het
-
Formules en grafieken
-
Symbolen en begrippen
-
Handig om vooraf te weten
-
Berekenen met Excel
-
Berekenen met Google Spreadsheets
-
Berekenen met Python
-
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
-
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
-
Kenmerken van DataChef
-
Gerelateerde functies
-
Alle rekenmachines van NumberChef
Wat je op deze pagina kunt doen
- Vul de coëfficiënten \(a;\ b;\ c\) in en de abc-formule lost \(ax^2 + bx + c = 0\) meteen voor je op
- Je ziet ook de waarde van de discriminant \(D = b^2 - 4ac\) en het soort oplossingen (twee verschillende reële oplossingen, een dubbele wortel of twee complexe oplossingen)
- Zijn de oplossingen geen reële getallen, dan berekent de pagina toch de twee complexe oplossingen, zoals \(-0{,}5 \pm 0{,}866i\) (een toegevoegd paar dat alleen verschilt in het teken van het imaginaire deel)
- Coëfficiënten mogen kommagetallen, negatieve getallen of breuken zoals 3/4 zijn
- Een heldere uitleg van de formules en formules om te kopiëren voor Excel, Google Spreadsheets en Python vind je ook op deze pagina
Waarvoor is deze berekening handig?
Gooi je een bal met 20 meter per seconde recht omhoog, dan is de hoogte na t seconden ongeveer \(20t - 5t^2\) meter (met de valversnelling vereenvoudigd tot 10 m/s²). “Wanneer is de bal 15 meter hoog?” betekent de kwadratische vergelijking \(-5t^2 + 20t - 15 = 0\) oplossen, en de abc-formule geeft t = 1 seconde en t = 3 seconden (één keer op weg omhoog en één keer op weg omlaag).
Van het ontwerpen van de hoogte waarop vuurwerk uiteenspat tot de baan van een basketbalschot: de beweging van alles wat gegooid wordt hangt samen met kwadratische vergelijkingen.
“Ik wil een rechthoekig tuinbed met een oppervlakte van precies 28 m², dat 3 meter langer is dan breed.” Met x als breedte krijg je x(x + 3) = 28, oftewel x² + 3x − 28 = 0. De abc-formule geeft x = 4 en x = −7, maar een lengte kan niet negatief zijn, dus het bed is 4 meter breed en 7 meter lang.
In het echte leven hoort bij het gebruik van een kwadratische vergelijking deze laatste stap: kiezen welke van de twee oplossingen zinvol is (nagaan of elk antwoord logisch is).
Welk jaarlijks rendement maakt van € 10.000 in 2 jaar € 11.025 (rente op rente, een rekenvoorbeeld)? Met het rendement r geldt \(10.000(1 + r)^2 = 11.025\), wat te vereenvoudigen is tot \(r^2 + 2r - 0{,}1025 = 0\). De abc-formule geeft r = 0,05 en r = −2,05, en het getal dat als rente zinvol is, r = 0,05 (5% per jaar), is het antwoord.
Geldberekeningen waarbij je “twee keer met dezelfde factor vermenigvuldigt”, zoals samengestelde rente, leiden tot kwadratische vergelijkingen, zodat je vanuit een streefbedrag kunt terugrekenen naar het rendement dat je nodig hebt.
De vorm van een boogbrug of van de kabel van een hangbrug wordt meestal ontworpen met een parabool, \(y = ax^2 + bx + c\). “Hoe ver van het midden is de hoogte boven de grond een bepaalde waarde?” uitrekenen is precies een kwadratische vergelijking oplossen.
Als ontwerpers en civiel ingenieurs de vorm van een constructie met formules vastleggen, is de abc-formule een van de basisgereedschappen.
“Als je de prijs verhoogt, stijgt de winst per stuk, maar er worden minder stuks verkocht.” In een eenvoudig model hiervan is de winst een kwadratische functie van de prijs. De prijzen waarbij de winst precies 0 is, zijn de oplossingen van die kwadratische vergelijking en geven een grove boven- en ondergrens voor de prijsstelling.
Echte markten zijn ingewikkelder, maar een eerste schatting van “waar de winstberg ophoudt” met een kwadratische vergelijking is een veelgebruikt beginpunt bij bedrijfsanalyse.
Formules en grafieken
Symbolen en begrippen
Symbolen
| \(a, b, c\) | a, b, c | De coëfficiënten van de kwadratische vergelijking. \(a\) is het getal voor \(x^2\), \(b\) is het getal voor \(x\) en \(c\) is de constante term (de term met alleen een getal). |
| \(x\) | x | Het onbekende getal dat je wilt vinden als oplossing van de vergelijking. Een kwadratische vergelijking heeft ten hoogste twee oplossingen. |
| \(D\) | D (discriminant) | De discriminant, \(D = b^2 - 4ac\), met de eerste letter van “discriminant”. Sommige boeken schrijven hem met de Griekse letter \(\Delta\) (delta). |
| \(\sqrt{\phantom{9}}\) | wortel | Het teken voor “het getal, 0 of groter, waarvan het kwadraat het getal eronder is”. \(\sqrt{25} = 5\) en \(\sqrt{2} \approx 1{,}414\). |
| \(\pm\) | plus of min | Een teken dat “zowel het +-geval als het −-geval” in één keer opschrijft. In de abc-formule betekent het dat zowel de som als het verschil een oplossing is. |
| \(i\) | i (imaginaire eenheid) | Het getal waarvan het kwadraat \(-1\) is (\(i^2 = -1\)). Je gebruikt het om de oplossingen op te schrijven als het getal onder de √ negatief is. |
| \(x_1, x_2\) | x één, x twee | Namen voor de twee oplossingen. Op deze pagina is de +-kant van ± gelijk aan \(x_1\) en de −-kant aan \(x_2\). |
Begrippen
| kwadratische vergelijking | Een vergelijking met een term met \(x^2\) (kwadraat). Je kunt haar schrijven in de vorm \(ax^2 + bx + c = 0\) (\(a \neq 0\)). Je leert haar in klas 3 (14-15 jaar). |
| coëfficiënt | Het getal voor een letter. In \(3x\) is de coëfficiënt 3. Let bij het aflezen van coëfficiënten op een weggelaten 1 en op tekens: \(x^2 - x = 0\) betekent a = 1, b = −1, c = 0. |
| oplossing | Een waarde van de letter waarvoor de vergelijking klopt. Een vergelijking “oplossen” betekent alle oplossingen vinden. De oplossingen van een kwadratische vergelijking heten ook wel wortels. |
| abc-formule | Een formule die de oplossingen van een kwadratische vergelijking direct uitrekent uit de coëfficiënten a, b en c. De kracht ervan is dat ze altijd werkt, ook als je niet ziet hoe je moet ontbinden. |
| discriminant | Het deel onder de √ in de abc-formule, \(b^2 - 4ac\). Alleen aan het teken zie je het soort oplossingen (twee reële oplossingen, een dubbele wortel of twee complexe oplossingen). |
| dubbele wortel | Een oplossing waarbij de twee oplossingen samenvallen tot één. Dat gebeurt als de discriminant 0 is, en in de grafiek raakt de parabool de x-as. |
| reële oplossing | Een oplossing die een reëel getal is (een getal op de gewone getallenlijn). Er zijn reële oplossingen als de discriminant 0 of groter is. |
| complexe oplossing | Een oplossing die geen reëel getal is en die je opschrijft met de imaginaire eenheid \(i\). Is de discriminant negatief, dan zijn de oplossingen een paar van de vorm “reëel deel ± imaginair deel \(i\)”, zoals \(-0{,}5 \pm 0{,}866i\) (toegevoegde complexe getallen). Op school leer je dat meestal pas in de bovenbouw van het vwo (16-18 jaar). In de onderbouw en op de havo zeg je bij een negatieve discriminant “geen reële oplossingen”. |
| kwadraat afsplitsen | Een vergelijking herschrijven in de vorm \((x + p)^2 = q\) (een kwadraat is gelijk aan een getal). Doe je dat helemaal met de letters a, b en c, dan vind je de abc-formule. |
| ontbinden in factoren | Een uitdrukking schrijven als een product. Kun je \(x^2 + 3x - 4 = (x - 1)(x + 4)\) ontbinden, dan vind je de oplossingen x = 1 en x = −4 zonder de abc-formule. |
| parabool | De vorm van de grafiek van \(y = ax^2 + bx + c\). De reële oplossingen van de kwadratische vergelijking zijn de x-coördinaten van de punten waar deze parabool de x-as snijdt (de nulpunten). |
Handig om vooraf te weten
Dit helpt je om de berekening op deze pagina écht te begrijpen en niet alleen op de knop te drukken.
Kom je er niet uit, dan is het herhalen van deze onderwerpen de snelste weg vooruit.
| Rekenen met negatieve getallen (klas 1, 12-13 jaar) |
|
| Wortels (klas 2–3, 13-15 jaar) |
|
| Kwadratische vergelijkingen (klas 3, 14-15 jaar) |
|
| Grafieken van kwadratische functies (klas 3, 14-15 jaar) |
|
Berekenen met Excel
| Coëfficiënt a | 1 |
| Coëfficiënt b | 3 |
| Constante term c | -4 |
| Discriminant D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Oplossing 1, x₁ | =(-B2+WORTEL(B4))/(2*B1) |
| Oplossing 2, x₂ | =(-B2-WORTEL(B4))/(2*B1) |
| Coëfficiënt a | 1 |
| Coëfficiënt b | 1 |
| Constante term c | 1 |
| Discriminant D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Soort oplossingen | =ALS(B4>0;"Twee verschillende reële oplossingen";ALS(B4=0;"Dubbele wortel";"Twee complexe oplossingen")) |
| Coëfficiënt a | 1 |
| Coëfficiënt b | 2 |
| Constante term c | 1 |
| Dubbele wortel x | =-B2/(2*B1) |
| Coëfficiënt a | 1 |
| Coëfficiënt b | 1 |
| Constante term c | 1 |
| Reëel deel (−b ÷ 2a) | =-B2/(2*B1) |
| Imaginair deel (het deel met ±) | =WORTEL(4*B1*B3-B2^2)/ABS(2*B1) |
| Coëfficiënt b | 2 |
| Constante term c | 4 |
| Oplossing x | =-B2/B1 |
“^2” betekent in het kwadraat en WORTEL( ) is de functie voor de wortel.
In de eerste tabel zie je bijvoorbeeld de discriminant 25, oplossing 1 = 1 en oplossing 2 = −4.
De WORTEL in de eerste tabel werkt alleen als D > 0 (is D < 0, dan krijg je een foutmelding; gebruik dan de vierde tabel, voor complexe oplossingen).
Berekenen met Google Spreadsheets
| Coëfficiënt a | 1 |
| Coëfficiënt b | 3 |
| Constante term c | -4 |
| Discriminant D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Oplossing 1, x₁ | =(-B2+WORTEL(B4))/(2*B1) |
| Oplossing 2, x₂ | =(-B2-WORTEL(B4))/(2*B1) |
| Coëfficiënt a | 1 |
| Coëfficiënt b | 1 |
| Constante term c | 1 |
| Discriminant D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Soort oplossingen | =ALS(B4>0;"Twee verschillende reële oplossingen";ALS(B4=0;"Dubbele wortel";"Twee complexe oplossingen")) |
| Coëfficiënt a | 1 |
| Coëfficiënt b | 2 |
| Constante term c | 1 |
| Dubbele wortel x | =-B2/(2*B1) |
| Coëfficiënt a | 1 |
| Coëfficiënt b | 1 |
| Constante term c | 1 |
| Reëel deel (−b ÷ 2a) | =-B2/(2*B1) |
| Imaginair deel (het deel met ±) | =WORTEL(4*B1*B3-B2^2)/ABS(2*B1) |
| Coëfficiënt b | 2 |
| Constante term c | 4 |
| Oplossing x | =-B2/B1 |
Berekenen met Python
import math
a = 1.0 # coëfficiënt van x^2
b = 3.0 # coëfficiënt van x
c = -4.0 # constante term
if a == 0 and b == 0:
print("Als a en b allebei 0 zijn, is er geen vergelijking om op te lossen")
elif a == 0:
# Als a = 0, wordt het de lineaire vergelijking bx + c = 0
print(f"Oplossing van de lineaire vergelijking: x = {-c / b}")
else:
discriminant = b**2 - 4*a*c # discriminant D
print(f"Discriminant D = {discriminant}")
if discriminant > 0:
root = math.sqrt(discriminant)
print(f"Twee verschillende reële oplossingen: x1 = {(-b + root) / (2*a)}, x2 = {(-b - root) / (2*a)}")
elif discriminant == 0:
print(f"Dubbele wortel: x = {-b / (2*a)}")
else:
real_part = -b / (2*a)
imaginary_part = math.sqrt(-discriminant) / (2*abs(a))
print(f"Twee complexe oplossingen: x = {real_part} ± {imaginary_part}i")
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
x = (−b ± √(b² − 4ac)) ÷ (2a)
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>−</mo><mi>b</mi>
<mo>±</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>−</mo>
<mn>4</mn><mi>a</mi><mi>c</mi>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
<mrow><mn>2</mn><mi>a</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
x = (-b +- sqrt(b^2 - 4ac)) / (2a)
Solve[a*x^2 + b*x + c == 0, x]
solve(a*x^2 + b*x + c = 0, x);
x = roots([a b c]);
x = (-b ± √(b^2 - 4ac))/(2a)
D = b² − 4ac
D = b^{2} - 4ac
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>D</mi>
<mo>=</mo>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>−</mo>
<mn>4</mn><mi>a</mi><mi>c</mi>
</mrow>
</math>
D = b^2 - 4ac
b^2 - 4*a*c
d := b^2 - 4*a*c;
d = b^2 - 4*a*c;
D = b^2 - 4ac
x = −b ÷ (2a)
x = -\frac{b}{2a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mo>−</mo>
<mfrac><mi>b</mi><mrow><mn>2</mn><mi>a</mi></mrow></mfrac>
</mrow>
</math>
x = -b / (2a)
-b/(2*a)
x := -b/(2*a);
x = -b/(2*a);
x = -b/(2a)
x = (−b ± √(4ac − b²) i) ÷ (2a)
x = \frac{-b \pm \sqrt{4ac - b^2}\,i}{2a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>−</mo><mi>b</mi>
<mo>±</mo>
<msqrt>
<mrow>
<mn>4</mn><mi>a</mi><mi>c</mi>
<mo>−</mo>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</msqrt>
<mi>i</mi>
</mrow>
<mrow><mn>2</mn><mi>a</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
x = (-b +- sqrt(4ac - b^2) i) / (2a)
{(-b + Sqrt[4*a*c - b^2]*I)/(2*a), (-b - Sqrt[4*a*c - b^2]*I)/(2*a)}
x := [(-b + sqrt(4*a*c - b^2)*I)/(2*a), (-b - sqrt(4*a*c - b^2)*I)/(2*a)];
x = [(-b + sqrt(4*a*c - b^2)*1i)/(2*a), (-b - sqrt(4*a*c - b^2)*1i)/(2*a)];
x = (-b ± √(4ac - b^2) i)/(2a)
x = −c ÷ b
x = -\frac{c}{b}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mo>−</mo>
<mfrac><mi>c</mi><mi>b</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
x = -c/b
-c/b
x := -c/b;
x = -c/b;
x = -c/b
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
Je bent een rekenassistent voor wiskunde. Voer de volgende berekening uit door echt Python-code uit te voeren en baseer je antwoord alleen op de getallen uit het resultaat van de uitvoering (geef geen antwoord uit hoofdrekenen of gokken). Los de kwadratische vergelijking x² + 3x − 4 = 0 op met de abc-formule. Laat elk van de volgende onderdelen zien: 1. De waarde van de discriminant D = b² − 4ac en het soort oplossingen dat daaruit volgt (twee verschillende reële oplossingen, een dubbele wortel of twee complexe oplossingen) 2. De waarden van de oplossingen x (zijn ze complex, geef ze dan in de vorm “reëel deel ± imaginair deel i”) 3. De stappen waarin je laat zien hoe de waarden in de abc-formule zijn ingevuld Laat de formules die je hebt gebruikt en de getallen uit het resultaat van de uitvoering zien.
Zo werkt het
-
1Vul je getallen inTyp de getallen waarmee je wilt rekenen in de invoervelden
-
2BerekenKlik op de knop “Berekenen”
-
3Bekijk het resultaatHet resultaat verschijnt meteen. Op dezelfde pagina vind je ook de uitwerking van de berekening en de uitleg van de formule
Kenmerken van DataChef
Geen voorkennis nodig – intuïtieve en eenvoudige bediening
Zonder persoonlijke gegevens op te geven
Bestand wordt automatisch verwijderd zodra je op "Downloaden" klikt
Geen bronvermelding vereist
Geen toestemming vooraf nodig