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: 29
$\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\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\\bullet \text{Funktion} \\ y=-\frac{1}{3}x^2+2x\\
\\ \bullet\text{Scheitelberechnung } \\
\begin{array}{l|l} \begin{array}{l}
y=-\frac{1}{3}x^2+2x \\
y=-\frac{1}{3}(x^2-6x) \\
y=-\frac{1}{3}(x^2-6x+3^2-3^2) \\
y=-\frac{1}{3}[(x-3)^2-3^2] \\
y=-\frac{1}{3}[(x-3)^2-9] \\
y=-\frac{1}{3}(x-3)^2+3 \\
Scheitel(3/3)
\end{array} &
\begin{array}{l}
y=-\frac{1}{3}x^2+2x+0 \\
xs=-\frac{2}{2\cdot \left(-\frac{1}{3}\right)} \\
xs=3 \\
ys=0-\frac{2^2}{4\cdot\left(-\frac{1}{3}\right)} \\
ys=3 \\
Scheitel(3/3)\\
y=-\frac{1}{3}(x-3)^2+3
\end{array} \\
\end{array} \\ \\
\\\bullet\text{Definitions- und Wertebereich:} \\\qquad \mathbb{D} = \mathbb{R} \qquad \mathbb{W} = ]-\infty;3]\\
\\=-\frac{1}{3}x(x-6)\\
\\\bullet \text{Nullstellen / Schnittpunkt mit der x-Achse:} \\y=-\frac{1}{3}x^2+2x = 0 \\
\begin{array}{l|l|l|l}
\begin{array}{l}
\text{x-Ausklammern}\\ \hline
-\frac{1}{3}x^{2}+2x =0 \\
x(-\frac{1}{3}x +2)=0 \\
\\ -\frac{1}{3} x+2 =0 \qquad /-2 \\
-\frac{1}{3} x= -2 \qquad /:\left(-\frac{1}{3}\right) \\
x=\displaystyle\frac{-2}{-\frac{1}{3}}\\
x_1=0\\
x_2=6
\end{array}&
\begin{array}{l}
\text{a-b-c Formel}\\ \hline
\\
-\frac{1}{3}x^{2}+2x+0 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle\frac{-2 \pm\sqrt{2^{2}-4\cdot \left(-\frac{1}{3}\right) \cdot 0}}{2\cdot\left(-\frac{1}{3}\right)}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{-2 \pm\sqrt{4}}{-\frac{2}{3}}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{-2 \pm2}{-\frac{2}{3}}
\\
x_{1}=\displaystyle \frac{-2 +2}{-\frac{2}{3}} \qquad x_{2}=\displaystyle \frac{-2 -2}{-\frac{2}{3}}
\\
x_{1}=0 \qquad x_{2}=6
\end{array}&
\begin{array}{l}
\text{p-q Formel}\\ \hline
\\
-\frac{1}{3}x^{2}+2x+0 =0 \qquad /:-\frac{1}{3}
\\
x^{2}-6x+0 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle -\frac{-6}{2}\pm\sqrt{\left(\frac{\left(-6\right)}{2}\right)^2- 0}
\\
x_{1/2}=\displaystyle 3\pm\sqrt{9}
\\
x_{1/2}=\displaystyle 3\pm3
\\
x_{1}=6 \qquad x_{2}=0
\end{array}\\ \end{array}\\
\underline{x_1=0; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\\underline{x_2=6; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\ \\ \bullet \text{Vorzeichentabelle:} \\
\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c||}
\hline
& x < &0&< x <&6&< x\\
\hline
f(x)&-&0&+&0&-\\
\hline
\end{array}\\ \\
\underline{\quad x \in ]0;6[\quad f(x)>0 \quad \text{oberhalb der x-Achse}}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-\infty;0[\quad \cup \quad]6;\infty[\quad f(x)<0 \quad \text{unterhalb der x-Achse}} \end{array}$