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: 28
$\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=-\frac{1}{3}x^2-2x+3\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\\bullet \text{Funktion} \\ y=-\frac{1}{3}x^2-2x+3\\
\\ \bullet \text{Scheitelberechnung } \\
\begin{array}{l|l|l} \begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=-\frac{1}{3}x^2-2x+3 \\
y=-\frac{1}{3}(x^2+6x-9) \\
y=-\frac{1}{3}(x^2+6x+3^2-3^2-9) \\
y=-\frac{1}{3}[(x+3)^2-3^2-9] \\
y=-\frac{1}{3}[(x+3)^2-9-9] \\
y=-\frac{1}{3}[(x+3)^2-18] \\
y=-\frac{1}{3}(x+3)^2+6 \\
Scheitel(-3/6)
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=-\frac{1}{3}x^2-2x+3 \\
y=-\frac{1}{3}(x^2+6x)+3 \\
y=-\frac{1}{3}(x^2+6x+3^2-3^2)+3 \\
y=-\frac{1}{3}[(x+3)^2-3^2]+3 \\
y=-\frac{1}{3}[(x+3)^2-9]+3 \\
y=-\frac{1}{3}(x+3)^2+3+3 \\
y=-\frac{1}{3}(x+3)^2+6 \\
Scheitel(-3/6)
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{Scheitelformel} \\ \hline
y=-\frac{1}{3}x^2-2x+3 \\
xs=-\frac{-2}{2\cdot \left(-\frac{1}{3}\right)} \\
xs=-3 \\
ys=3-\frac{\left(-2\right)^2}{4\cdot\left(-\frac{1}{3}\right)} \\
ys=6 \\
Scheitel(-3/6)\\
y=-\frac{1}{3}(x+3)^2+6
\end{array} \\
\end{array} \\ \\
\\\bullet\text{Definitions- und Wertebereich:} \\\qquad \mathbb{D} = \mathbb{R} \qquad \mathbb{W} = ]-\infty;6]\\
\\=-\frac{1}{3}(x+7,24)(x-1,24)\\
\\\bullet \text{Nullstellen / Schnittpunkt mit der x-Achse:} \\y=-\frac{1}{3}x^2-2x+3 = 0 \\
\begin{array}{l|l|l}
\begin{array}{l}
\text{a-b-c Formel}\\ \hline
\\
-\frac{1}{3}x^{2}-2x+3 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle\frac{+2 \pm\sqrt{\left(-2\right)^{2}-4\cdot \left(-\frac{1}{3}\right) \cdot 3}}{2\cdot\left(-\frac{1}{3}\right)}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{+2 \pm\sqrt{8}}{-\frac{2}{3}}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{2 \pm2,83}{-\frac{2}{3}}
\\
x_{1}=\displaystyle \frac{2 +2,83}{-\frac{2}{3}} \qquad x_{2}=\displaystyle \frac{2 -2,83}{-\frac{2}{3}}
\\
x_{1}=-7,24 \qquad x_{2}=1,24
\end{array}&
\begin{array}{l}
\text{p-q Formel}\\ \hline
\\
-\frac{1}{3}x^{2}-2x+3 =0 \qquad /:-\frac{1}{3}
\\
x^{2}+6x-9 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle -\frac{6}{2}\pm\sqrt{\left(\frac{6}{2}\right)^2- \left(-9\right)}
\\
x_{1/2}=\displaystyle -3\pm\sqrt{18}
\\
x_{1/2}=\displaystyle -3\pm4,24
\\
x_{1}=1,24 \qquad x_{2}=-7,24
\end{array}\\ \end{array}\\
\underline{x_1=-7,24; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\\underline{x_2=1,24; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\ \\ \bullet \text{Vorzeichentabelle:} \\
\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c||}
\hline
& x < &-7,24&< x <&1,24&< x\\
\hline
f(x)&-&0&+&0&-\\
\hline
\end{array}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-7,24;1,24[\quad f(x)>0 \quad \text{oberhalb der x-Achse}}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-\infty;-7,24[\quad \cup \quad]1,24;\infty[\quad f(x)<0 \quad \text{unterhalb der x-Achse}} \end{array}$