Änderungen von Dokument Lösung Formen von Parabelgleichungen

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Zusammenfassung

Details

Seiteneigenschaften
Inhalt
... ... @@ -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  )))