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: 36
$\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}{2}x^2-2x+1\frac{1}{2}\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\\bullet \text{Funktion} \\ y= \frac{1}{2}x^2-2x+1\frac{1}{2}\\
\\ \bullet \text{Scheitelberechnung } \\
\begin{array}{l|l|l} \begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=\frac{1}{2}x^2-2x+1\frac{1}{2} \\
y=\frac{1}{2}(x^2-4x+3) \\
y=\frac{1}{2}(x^2-4x+2^2-2^2+3) \\
y=\frac{1}{2}[(x-2)^2-2^2+3] \\
y=\frac{1}{2}[(x-2)^2-4+3] \\
y=\frac{1}{2}[(x-2)^2-1] \\
y=\frac{1}{2}(x-2)^2-\frac{1}{2} \\
Scheitel(2/-\frac{1}{2})
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=\frac{1}{2}x^2-2x+1\frac{1}{2} \\
y=\frac{1}{2}(x^2-4x)+1\frac{1}{2} \\
y=\frac{1}{2}(x^2-4x+2^2-2^2)+1\frac{1}{2} \\
y=\frac{1}{2}[(x-2)^2-2^2]+1\frac{1}{2} \\
y=\frac{1}{2}[(x-2)^2-4]+1\frac{1}{2} \\
y=\frac{1}{2}(x-2)^2-2+1\frac{1}{2} \\
y=\frac{1}{2}(x-2)^2-\frac{1}{2} \\
Scheitel(2/-\frac{1}{2})
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{Scheitelformel} \\ \hline
y=\frac{1}{2}x^2-2x+1\frac{1}{2} \\
xs=-\frac{-2}{2\cdot \frac{1}{2}} \\
xs=2 \\
ys=1\frac{1}{2}-\frac{\left(-2\right)^2}{4\cdot\frac{1}{2}} \\
ys=-\frac{1}{2} \\
Scheitel(2/-\frac{1}{2})\\
y=\frac{1}{2}(x-2)^2-\frac{1}{2}
\end{array} \\
\end{array} \\ \\
\\\bullet\text{Definitions- und Wertebereich:} \\\qquad \mathbb{D} = \mathbb{R} \qquad \mathbb{W} = [(-\frac{1}{2});\infty[ \\
\\=\frac{1}{2}(x-1)(x-3)\\
\\\bullet \text{Nullstellen / Schnittpunkt mit der x-Achse:} \\y= \frac{1}{2}x^2-2x+1\frac{1}{2} = 0 \\
\begin{array}{l|l|l}
\begin{array}{l}
\text{a-b-c Formel}\\ \hline
\\
\frac{1}{2}x^{2}-2x+1\frac{1}{2} =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle\frac{+2 \pm\sqrt{\left(-2\right)^{2}-4\cdot \frac{1}{2} \cdot 1\frac{1}{2}}}{2\cdot\frac{1}{2}}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{+2 \pm\sqrt{1}}{1}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{2 \pm1}{1}
\\
x_{1}=\displaystyle \frac{2 +1}{1} \qquad x_{2}=\displaystyle \frac{2 -1}{1}
\\
x_{1}=3 \qquad x_{2}=1
\end{array}&
\begin{array}{l}
\text{p-q Formel}\\ \hline
\\
\frac{1}{2}x^{2}-2x+1\frac{1}{2} =0 \qquad /:\frac{1}{2}
\\
x^{2}-4x+3 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle -\frac{-4}{2}\pm\sqrt{\left(\frac{\left(-4\right)}{2}\right)^2- 3}
\\
x_{1/2}=\displaystyle 2\pm\sqrt{1}
\\
x_{1/2}=\displaystyle 2\pm1
\\
x_{1}=3 \qquad x_{2}=1
\end{array}\\ \end{array}\\
\underline{x_1=1; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\\underline{x_2=3; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\ \\ \bullet \text{Vorzeichentabelle:} \\
\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c||}
\hline
& x < &1&< x <&3&< x\\
\hline
f(x)&+&0&-&0&+\\
\hline
\end{array}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-\infty;1[\quad \cup \quad]3;\infty[\quad f(x)>0 \quad \text{oberhalb der x-Achse}}\\ \\
\underline{\quad x \in ]1;3[\quad f(x)<0 \quad \text{unterhalb der x-Achse}} \end{array}$