Funktionen-Quadratische Funktion-Graph und Eigenschaften
$y = a\cdot x^{2} +b\cdot x+c$
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$Eigenschaften$
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Beispiel Nr: 25
$\begin{array}{l}
\text{Gegeben:} y=ax^2+bx+c
\\ \text{Gesucht:} \\
\text{Scheitel und Scheitelform}\\
\text{Definitions- und Wertebereich} \\
\text{Nullstellen - Schnittpunkt mit der x-Achse} \\
\text{Faktorisiere Form} \\
\text{Scheitel}
\\ Eigenschaften\\ \textbf{Gegeben:} \\ y=-1x^2-8x-14\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\\bullet \text{Funktion} \\ y=-1x^2-8x-14\\
\\ \bullet \text{Scheitelberechnung } \\
\begin{array}{l|l|l} \begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=-1x^2-8x-14 \\
y=-1(x^2+8x+14) \\
y=-1(x^2+8x+4^2-4^2+14) \\
y=-1[(x+4)^2-4^2+14] \\
y=-1[(x+4)^2-16+14] \\
y=-1[(x+4)^2-2] \\
y=-1(x+4)^2+2 \\
Scheitel(-4/2)
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=-1x^2-8x-14 \\
y=-1(x^2+8x)-14 \\
y=-1(x^2+8x+4^2-4^2)-14 \\
y=-1[(x+4)^2-4^2]-14 \\
y=-1[(x+4)^2-16]-14 \\
y=-1(x+4)^2+16-14 \\
y=-1(x+4)^2+2 \\
Scheitel(-4/2)
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{Scheitelformel} \\ \hline
y=-1x^2-8x-14 \\
xs=-\frac{-8}{2\cdot \left(-1\right)} \\
xs=-4 \\
ys=-14-\frac{\left(-8\right)^2}{4\cdot\left(-1\right)} \\
ys=2 \\
Scheitel(-4/2)\\
y=-1(x+4)^2+2
\end{array} \\
\end{array} \\ \\
\\\bullet\text{Definitions- und Wertebereich:} \\\qquad \mathbb{D} = \mathbb{R} \qquad \mathbb{W} = ]-\infty;2]\\
\\=-1(x+5,41)(x+2,59)\\
\\\bullet \text{Nullstellen / Schnittpunkt mit der x-Achse:} \\y=-1x^2-8x-14 = 0 \\
\begin{array}{l|l|l}
\begin{array}{l}
\text{a-b-c Formel}\\ \hline
\\
-1x^{2}-8x-14 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle\frac{+8 \pm\sqrt{\left(-8\right)^{2}-4\cdot \left(-1\right) \cdot \left(-14\right)}}{2\cdot\left(-1\right)}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{+8 \pm\sqrt{8}}{-2}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{8 \pm2,83}{-2}
\\
x_{1}=\displaystyle \frac{8 +2,83}{-2} \qquad x_{2}=\displaystyle \frac{8 -2,83}{-2}
\\
x_{1}=-5,41 \qquad x_{2}=-2,59
\end{array}&
\begin{array}{l}
\text{p-q Formel}\\ \hline
\\
-1x^{2}-8x-14 =0 \qquad /:-1
\\
x^{2}+8x+14 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle -\frac{8}{2}\pm\sqrt{\left(\frac{8}{2}\right)^2- 14}
\\
x_{1/2}=\displaystyle -4\pm\sqrt{2}
\\
x_{1/2}=\displaystyle -4\pm1,41
\\
x_{1}=-2,59 \qquad x_{2}=-5,41
\end{array}\\ \end{array}\\
\underline{x_1=-5,41; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\\underline{x_2=-2,59; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\ \\ \bullet \text{Vorzeichentabelle:} \\
\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c||}
\hline
& x < &-5,41&< x <&-2,59&< x\\
\hline
f(x)&-&0&+&0&-\\
\hline
\end{array}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-5,41;-2,59[\quad f(x)>0 \quad \text{oberhalb der x-Achse}}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-\infty;-5,41[\quad \cup \quad]-2,59;\infty[\quad f(x)<0 \quad \text{unterhalb der x-Achse}} \end{array}$