Hvis man er interesseret i en parabels nulpunkter, dvs. skæring med x-aksen, kan der være tre forskellige tilfælde: Enten vil parablen have to nulpunker, et nulpunkt eller ingen nulpunkter. De tre tilfælde er vist i figur 7.3.2.1. Nulpunkternes x-værdi kalder man for andengradspolynomiets rødder.
For at bestemme rødderne for andengradspolynomiet p(x) = a∙x02 + b∙x0 + c skal man løse ligningen p(x0) = 0. Symbolet x0 angiver de x-værdier hvor parablens y-værdi er lig med nul. Vi skal altså løse ligningen
a∙x02 + b∙x0 + c = 0
Da vi skal løse en andengradsligning, kan vi bruge løsningsformlen fra afsnit 4.7.2. Dette uddybes i det følgende.
Figur 7.3.2.1a. Et andengradspolynomium med to rødder.
Figur 7.3.2.1b. Et andengradspolynomium med en rod.
Figur 7.3.2.1c. Et andengradspolynomium med ingen rødder.
Hvis andengradspolynomiet har to rødder, vil andengradsligningen a∙x02 + b∙x0 + c = 0 have to løsninger. De to løsninger kan bestemmes ved at bruge formlen, der er vist i figur 7.3.2.2, hvor d angiver diskriminanten d = b2 - 4a∙c.
I figuren ses tegnet ± (plus/minus), som angiver, at man både skal anvende et plus og et minus. Derved får man to resultater, som svarer til de to rødder, som vi hhv. kalder for x1 og x2 .
Figur 7.3.2.2. Løsningsformlen til beregning af en parabels rødder, hvis der er to rødder.
Hvis parablen kun tangerer x-aksen, dvs. kun lige netop rører x-aksen i toppunktet, har andengradspolynomiet kun en rod. I det tilfælde beregnes x1 med formlen, som er vist i figur 7.3.2.3.
Figur 7.3.2.3. Løsningsformlen til beregning af en parabels rødder, hvis der er to rødder.
Hvis parablen hverken skærer eller tangerer x-aksen, har andengradspolynomiet ingen rødder. Der er derfor ikke behov for nogen formel i dette tilfælde.
I formlen til bestemmelse af andengradspolynomiets rødder, som er vist i figur 7.3.2.2, indgår kvadratroden af diskriminanten. Det er denne del af formlen, der er afgørende for antallet af rødder.
Hvis diskriminanten er positiv, d > 0, kan man beregne kvadratroden af den. Hvis diskriminanten er positiv, er det ensbetydende med b2 > 4a∙c, hvilket følgende overvejelse viser:
d > 0
b2 - 4a∙c > 0
b2 > 4a∙c
Hvis diskriminanten er nul, d = 0, kan man også beregne kvadratroden af den, idet kvadratroden af nul er nul. Men i formlen er det ligegyldigt, om der til sidst i tælleren står ± 0, så i dette tilfælde vi ser bort fra diskriminanten. Hvis diskriminanten er nul, er det ensbetydende med b2 = 4a∙c, hvilket følgende overvejelse viser:
d = 0
b2 - 4a∙c = 0
b2 = 4a∙c
Hvis diskriminanten er negativ, d < 0, kan man ikke beregne kvadratroden af den. Formlen giver i dette tilfælde altså slet ikke mening. Hvis diskriminanten er negativ, er det ensbetydende med b2 < 4a∙c, hvilket følgende overvejelse viser:
d < 0
b2 - 4a∙c < 0
b2 < 4a∙c
Diskriminanten giver os altså et billede af, hvordan grafen for andengradspolynomiet (parablen) opfører sig i forhold til x-aksen. Ved en positiv diskriminant vil parablens grene gå fra toppunktet og i retning af x-aksen, som de vil skære. Ved en diskriminant på nul vil parablens toppunkt ligge oven i x-aksen, mens grenene kan gå opad eller nedad. Ved en negativ diskriminant vil parablens grene gå fra toppunktet og i den modsatte retning af x-aksen, som de altså ikke vil skære. Figur 7.3.2.4 illustrerer diskriminantens betydning for parablens udseende.
Figur 7.3.2.4a. Parabel hvor d > 0. Desuden er a < 0 og b > 0 og c = 0.
Figur 7.3.2.4b. Parabel hvor d = 0. Desuden er a > 0 og b > 0 og c > 0.
Figur 7.3.2.4c. Parabel hvor d < 0. Desuden er a < 0 og b < 0 og c < 0.
Opgave: Bestem rødderne i andengradspolynomiet p(x) = 2x2 + 2x - 12
Opgaven betyder, at vi skal løse ligningen p(x0) = 0.
Vi identificerer koefficienterne a = 2, b = 2, c = -12.
Diskriminanten beregnes d = b2 - 4a∙c = 22 - 4∙2∙(-12) = 4 - (-96) = 4 + 96 = 100.
Da d > 0 skal koefficienterne og diskriminanten indsættes i formlen fra figur 7.3.2.2. Vi får:
Konklusion
Andengradspolynomiets to rødder er x1 = -3 og x2 = 2.
Opgave: Bestem rødderne i andengradspolynomiet p(x) = -x2 + 8x - 16
Opgaven betyder, at vi skal løse ligningen p(x0) = 0.
Vi identificerer koefficienterne a = -1, b = 8, c = -16.
Diskriminanten beregnes d = b2 - 4a∙c = 82 - 4∙(-1)∙(-16) = 64 - 64 = 0.
Da d = 0 skal koefficienterne indsættes i formlen fra figur 7.3.2.3. Vi får:
Konklusion
Andengradspolynomiets rod er x1 = 4.
Opgave: Bestem rødderne i andengradspolynomiet p(x) = 3x2 + 2x + 5
Opgaven betyder, at vi skal løse ligningen p(x0) = 0.
Vi identificerer koefficienterne a = 3, b = 2, c = 5.
Diskriminanten beregnes d = b2 - 4a∙c = 22 - 4∙3∙5 = 4 - 60 = -56.
Konklusion
Da d < 0 har andengradspolynomiet ingen rødder.