18 Kasım 2014 Salı

ÜBUNGSAUFGABEN ZU QUADRATISCHEN GLEICHUNGEN UND PARABELN







Lösungsformel für quadratische Gleichungen






1. Möglichkeit: p-q-Formel


Die Gleichung x2 px q 0 besitzt die Lösungsformel





 

2. Möglichkeit: abc-Formel


Die Gleichung ax² bx c 0 besitzt die Lösungsformel







 

Scheitelpunkte von Parabeln:

  
1.Fall: Die Parabel y a       besitzt den Scheitelpunkt S(0/0).


2.Fall: Die Parabel y a c     besitzt den Scheitelpunkt S(0/c).


3.Fall: Bei der Parabel y a b x c    kann der Scheitelpunkt anhand der Gleichung



nicht abgelesen werden.

Die Parabelgleichung muss in die Scheitelform y a (x xS ) yS umformt werden.

Der Scheitelpunkt hat die Koordinaten S(xS / yS ) .



Ist a = 1, handelt es sich um eine nach oben geöffnete Normalparabel.

Ist a = -1, handelt es sich um eine nach unten geöffnete Normalparabel.

Nimmt a einen anderen Wert an, ist es keine Normalparabel.
 

Zeichnen von Parabeln:

  
1.Fall: Die nach oben geöffnete Normalparabel y x²  ... kann mit Hilfe einer



Parabelschablone und ihres Scheitelpunktes gezeichnet werden.
 
2.Fall: Die nach unten geöffnete Normalparabel y  ... kann mit Hilfe einer

Parabelschablone und ihres Scheitelpunktes gezeichnet werden.

3.Fall: Die Nicht-Normalparabel y a   ... (a entspricht irgendeiner Zahl außer 1) wird
mit Hilfe einer Wertetabelle (die auch der GTR liefert) gezeichnet.

Nullstellen einer Parabel:




Die Nullstellen einer Parabel entsprechen den Schnittpunkten mit der x-Achse.


Hierzu muss der y-Wert der Parabelgleichung 0 gesetzt und die daraus entstehende

quadratische Gleichung gelöst werden.
 






Prüfung, ob ein gegebener Punkt auf einer Parabel liegt:




Die Koordinaten des Punktes werden in die Parabelgleichung eingesetzt.


Entsteht dadurch eine wahre Aussage (z.B. 1 = 1), liegt der Punkt auf der Parabel. Entsteht

eine falsche Aussage (z.B. 3 = 9), liegt der Punkt nicht auf der Parabel.





 

Wir lösen die Gleichung

 4x²-10x+6= 0    nach pq und abc( mitternachtsformel) Formeln





 




 



Lösungskontrolle:     x(1) +  x(2) = -p   ,    x(1) . x(2) = q


D =b² - 4ac nennt man als Diskriminant

Ist D >  0  zwei Lösungselemente

Ist D < 0 ein Lösungselemente    

Ist D = 0  kein Lösungselemente  

 



Aufgaben




  1. f(x) 0,4x² 3

Die Parabel besitzt den Scheitelpunkt S(0/3). Sie ist nach oben geöffnet und flacher al
eine Normalparabel.


     2. f(x) (x 2)² 5


Die Parabel besitzt den Scheitelpunkt S(-2/5). Sie ist nach oben geöffnet und ist eine

 Normalparabel.


     3. f(x)  2(x 2)² 2



Die Parabel besitzt den Scheitelpunkt S(2/-2). Sie ist nach unten geöffnet und ist steiler

als eine Normalparabel.





     4. Ein Ball, der von einem Jungen in 1,5 Meter Höhe abgeworfen wird, erreicht nach 20 Meternmit 8 Metern über dem Boden seinen höchsten Punkt.



a) Skizziere die Situation in einem Koordinatensystem.

b) Bestimme die Gleichung der parabelförmigen Flugbahn des Balles.






a) Schaubild:



b) Die Parabel besitzt den Scheitelpunkt S(20/8). Die Abwurfstelle des Balles sei an der

Stelle x = 0. Also liegt auch der Punkt P(0/1,5) auf der Parabel.



Parabelgleichung: y a (x 20)² 8
Einsetzen von P(0/1,5): 1,5 a (0 20)² 8 a  0,01625
Die Gleichung der Flugbahn lautet y  0,01625 (x 20)² 8

Scheitelpunkte von quadratischen Funktionen 

Quadratische Funktionen weisen besondere Eigenschaften auf.Sie haben einen Hoch- oder Tiefpunkt, sind links-oder rechtsgekrümmt und können bis zu zwei Nullstellen haben.Eine weitere Eigenschaft ist der Scheitelpunkt.Zieht man eine senkrechte Achse durch den Scheitelpunkt, so kann man die Funktion an dieser Achse Spiegeln.Um die Scheitelpunkteeiner quadratischen Funktion zu besstimmen muss man die Funktion  in ihre Scheitelpunktsform überführen.




                                                        QUADRATISCHE       ERGÄNZUNG





1. Gesucht ist die Scheitelpunkstsform und der Scheitelpunkt der Funktion  y= x² - 2x +5





    y= x² -2x +5    /   -5

y-5 = x² -2x        /   +1   ( 2:2=1   1² = 1 quadratische Ergänzung ! )

y-5+1= x² -2x +1 /

y-4 = x² -2x +1

y- 4=( x-1)²

y= (x-1)² + 4         S(1/ 4)

2. Gesucht ist die Scheitelpunkstsform und der Scheitelpunkt der Funktion   y= 12x² +24x+9

 y = 12x²+24x+9   / -9

y-9= 12x² +24x    / : 12

(y-9)/12= x² +2x    /  +1

(y-9)/12 +1 = x² +2x+1

(y-9)/12 +1 = (x+1)²    / -1

(y-9)/12=(x+1)²-1 / .12

(y-9) = 12.(x+1)² -12    /+9

y= 12.(x+1)² -3               S( -1/ -3)


3. Gesucht ist die Scheitelpunkstsform und der Scheitelpunkt der Funktion   y=x²+6x+13

y= x²+6x+13  / -13

y-13 = x²+6x  / +9     (6:2=3     3² = 9  quadratische Ergänzung)

y-4= x² +6x+9

y-4= (x+3)²     /+4

y= (x+3)² +4               S( -3/ 4 )






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