Änderungen von Dokument Lösung Formen von Parabelgleichungen
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... ... @@ -24,7 +24,8 @@ 24 24 |8 |{{formula}}y=-\frac{3}{2}(x^2-4x+4){{/formula}}|{{formula}}y = -\frac{3}{2}(x - 2)^2{{/formula}} | {{formula}}y = -\frac{3}{2}(x - 2)^2{{/formula}} 25 25 |9 |{{formula}}y=\sqrt{2}(x^2-5x+6){{/formula}}|{{formula}}y = \sqrt{2}\left(x-\frac{5}{2}\right)^2-\frac{\sqrt{2}}{4}{{/formula}}|{{formula}}y = \sqrt{2}(x - 2)(x - 3){{/formula}} 26 26 ))) 27 -1. (((__Zeile 1 (Scheitelform zur gestreckten Normalform)__: 27 +1. ((( 28 +__Zeile 1 (Scheitelform zur gestreckten Normalform)__: 28 28 Umformen der Scheitelform ergibt: 29 29 {{formula}} 30 30 \begin{align*} ... ... @@ -41,4 +41,44 @@ 41 41 Umstellen von {{formula}}q=x_S^2+y_S^*{{/formula}} nach {{formula}}y_S{{/formula}} führt zu {{formula}}y_S=-\frac{p^2}{4}+q{{/formula}} 42 42 43 43 //Alternativ kommt man mit quadratischer Ergänzung von der gestreckten Normalform zur Scheitelform und kann Zeile 2 so begründen.// 45 + 46 +__Zeile 3 (Scheitelform zur Produktform)__: 47 +Um zur Produktform zu gelangen, bestimmen wir die Nullstellen der Scheitelform: 48 +{{formula}} 49 +\begin{align*} 50 +a(x-x_S)^2+y_S&=0 \\ 51 +\Leftrightarrow a\left((x-x_S)^2+\frac{y_S}{a}\right)&=0 \\ 52 +\Leftrightarrow (x-x_S)^2+y_S^*&=0 \\ 53 +\Leftrightarrow (x-x_S)^2&=-y_S^* \\ 54 +\end{align*} 55 +{{/formula}} 56 + 57 +Durch Wurzelziehen erhalten wir: 58 +{{formula}} 59 +\begin{align*} 60 +x-x_S&=\pm \sqrt{-y_S^*} \quad \mid +x_S\\ 61 +\Leftrightarrow x_{1,2}&=x_S\pm \sqrt{-y_S^*} 62 +\end{align*} 63 +{{/formula}} 64 + 65 +__Zeile 4 (Gestreckte Normalform zur Produktform)__: 66 + 67 +__Zeile 5 (Produktform zur gestreckten Normalform)__: 68 +Ausmultiplizieren führt zu 69 +{{formula}} 70 +\begin{align*} 71 +y&=a(x-x_1)(x-x_2) \\ 72 +&=a (x^2-xx_2-xx_1+x_1x_2) \\ 73 +&=a(x^2+x(-x_2-x_1)+x_1x_2) 74 +\end{align*} 75 +{{/formula}} 76 + 77 +Koeffizientenvergleich liefert {{formula}}p=(-x_2-x_1){{/formula}} und {{formula}}q=x_1x_2{{/formula}}. 78 + 79 +__Zeile 6 (Produktform zur Scheitelform)__: 80 +Die Nullstellen {{formula}}x_1, x_2{{/formula}} sind direkt aus der Produkform ablesbar. 81 +Wir wissen, dass der Scheitelpunkt der Parabel in der Mitte der beiden Nullstellen liegen muss. Das heißt der x-Wert des Scheitelpunktes ist gegeben durch {{formula}}x_S=\frac{x_1+x_2}{2}{{/formula}}. 82 +Um nun den zugehörigen y-Wert des Scheitelpunktes zu erhalten, setzen wir {{formula}}x_S{{/formula}} in die Gleichung der Produktform ein: 83 +{{formula}}y_S=a(x_S-x_1)(x_S-x_2)=a\left(\frac{x_2-x_1}{2}\right)\left(-\frac{x_2-x_1}{2}\right)=a\cdot \left(-\frac{(x_2-x_1)^2}{4}\right){{/formula}} 84 +Somit ist {{formula}}y_S^*=\frac{y_S}{a}= -\frac{(x_2-x_1)^2}{4}{{/formula}}. 44 44 )))