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x²+bx+c -> Scheitelform
Beispiel:
Bestimme die Koordinaten des Scheitels der Parabel von der Funktion f mit .
1. Weg
Man erweitert die ersten beiden Summanden ( ) zu einem 'binomischen Formel'-Term. Dazu teilt man die durch 2x und quadriert diese Ergebnis 3 zu 9. Diese 9 fügt man dann an dritter Stelle in die Summe ein. So erhält man einen Term der Form x² ± 2xb + b², den man mit der binomischen Formel als (x ± b)² schreiben kann. Damit der Funktionsterm aber nicht verändert wird muss man die 9, die man an 3. Stelle eingefügt hat, danach auch wieder abziehen.
=
=
=
Jetzt kann man den Scheitel leicht ablesen: S(-3|-11).
2. Weg
Wir betrachten nun nur . Deren Parabel sieht ja genau gleich aus wie nur um nach oben/unten verschoben. Das heißt beide Parabeln haben ihren Scheitel an der gleichen x-Stelle.
Von können wir aber über Ausklammern und den Satz vom Nullprodukt sehr leicht die Nullstellen bestimmen.
| = | |||
| = |
Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.
1. Fall:
| x1 | = |
2. Fall:
| = | | | ||
| x2 | = |
Aus Symmetriegründen muss der Scheitel genau in der Mitte zwischen den Nullstellen liegen, also S(-3|y).
y = = = -11
also: S(-3|-11).
ax²+bx+c -> Scheitelform
Beispiel:
Bestimme die Koordinaten des Scheitels der Parabel von der Funktion f mit .
1. Weg
Man erweitert die ersten beiden Summanden ( ) zu einem 'binomischen Formel'-Term. Dazu teilt man die durch 2x und quadriert diese Ergebnis -4 zu 16. Diese 16 fügt man dann an dritter Stelle in die Summe ein. So erhält man einen Term der Form x² ± 2xb + b², den man mit der binomischen Formel als (x ± b)² schreiben kann. Damit der Funktionsterm aber nicht verändert wird muss man die 16, die man an 3. Stelle eingefügt hat, danach auch wieder abziehen.
=
=
=
=
Jetzt kann man den Scheitel leicht ablesen: S(4|-20).
2. Weg
Wir betrachten nun nur . Deren Parabel sieht ja genau gleich aus wie nur um nach oben/unten verschoben. Das heißt beide Parabeln haben ihren Scheitel an der gleichen x-Stelle.
Von können wir aber über Ausklammern und den Satz vom Nullprodukt sehr leicht die Nullstellen bestimmen.
| = | |||
| = |
Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.
1. Fall:
| x1 | = |
2. Fall:
| = | | | ||
| x2 | = |
Aus Symmetriegründen muss der Scheitel genau in der Mitte zwischen den Nullstellen liegen, also S(4|y).
y = = = -20
also: S(4|-20).
quadr. Funktionterm bestimmen
Beispiel:
Die Punkte A(1|-6) und B(-2|27) liegen auf einer verschobenen Normalparabel.
Bestimme einen Funktionsterm dieser Parabel.
Wir setzen einfach bei beiden Punkten A und B jeweils den x- und den y-Wert in die allgemeine Funktionsgleichung y = x² + bx + c ein:
A(1|-6): -6 =
B(-2|27): 27 =
Damit erhalten wir ein LGS (lineares Gleichungssystem):
-6 = 1
27 = 4
-7 = 1b +c
23 = -2b +c
Wir vertauschen die linke mit der rechten Seite und lösen dann das LGS:
Man erkennt, dass in der 2. Gleichung kein Koeffizient vor dem c ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach c umstellt:
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= |
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= |
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= |
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Als neues LGS erhält man so:
Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das c
durch (
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|: |
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= |
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Somit haben wir eine Lösung für b.
Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 2. Zeile ein:
c =
=
=
also
c = 3
Die Lösung des LGS ist damit: (-10|3)
Jetzt können wir b=
Scheitel aus 2 Punkten bestimmen
Beispiel:
Die Punkte A(1|-14) und B(-2|19) liegen auf einer verschobenen Normalparabel.
Bestimme die Koordinaten des Scheitels dieser Parabel.
Um den Scheitel dieser Parabel bestimmen zu können, müssen wir zuerst den Funktionsterm dieser Parabel berechnen:
Wir setzen einfach bei beiden Punkten A und B jeweils den x- und den y-Wert in die allgemeine Funktionsgleichung y = x² + bx + c ein:
A(1|-14): -14 =
B(-2|19): 19 =
Damit erhalten wir ein LGS (lineares Gleichungssystem):
-14 = 1
19 = 4
-15 = 1b +c
15 = -2b +c
Wir vertauschen die linke mit der rechten Seite und lösen dann das LGS:
Man erkennt, dass in der 2. Gleichung kein Koeffizient vor dem c ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach c umstellt:
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= |
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Als neues LGS erhält man so:
Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das c
durch (
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|: |
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Somit haben wir eine Lösung für b.
Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 2. Zeile ein:
c =
=
=
also
c = -5
Die Lösung des LGS ist damit: (-10|-5)
Jetzt können wir b=
Jetzt müssen wir noch den Scheitel dieser Parabel bestimmen:
1. Weg
Man erweitert die ersten beiden Summanden (
=
=
=
Jetzt kann man den Scheitel leicht ablesen: S(5|-30).
2. Weg
Wir betrachten nun nur
Von
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= | ||
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= |
Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.
1. Fall:
| x1 | = |
2. Fall:
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= | |
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| x2 | = |
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Aus Symmetriegründen muss der Scheitel genau in der Mitte zwischen den Nullstellen liegen, also S(5|y).
y =
also: S(5|-30).
