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: 37
$\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^2-1x+2\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\\bullet \text{Funktion} \\ y=-1x^2-1x+2\\
\\ \bullet \text{Scheitelberechnung } \\
\begin{array}{l|l|l} \begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=-1x^2-1x+2 \\
y=-1(x^2+1x-2) \\
y=-1(x^2+1x+\left(\frac{1}{2}\right)^2-\left(\frac{1}{2}\right)^2-2) \\
y=-1[(x+\frac{1}{2})^2-\left(\frac{1}{2}\right)^2-2] \\
y=-1[(x+\frac{1}{2})^2-\frac{1}{4}-2] \\
y=-1[(x+\frac{1}{2})^2-2\frac{1}{4}] \\
y=-1(x+\frac{1}{2})^2+2\frac{1}{4} \\
Scheitel(-\frac{1}{2}/2\frac{1}{4})
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=-1x^2-1x+2 \\
y=-1(x^2+1x)+2 \\
y=-1(x^2+1x+\left(\frac{1}{2}\right)^2-\left(\frac{1}{2}\right)^2)+2 \\
y=-1[(x+\frac{1}{2})^2-\left(\frac{1}{2}\right)^2]+2 \\
y=-1[(x+\frac{1}{2})^2-\frac{1}{4}]+2 \\
y=-1(x+\frac{1}{2})^2+\frac{1}{4}+2 \\
y=-1(x+\frac{1}{2})^2+2\frac{1}{4} \\
Scheitel(-\frac{1}{2}/2\frac{1}{4})
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{Scheitelformel} \\ \hline
y=-1x^2-1x+2 \\
xs=-\frac{-1}{2\cdot \left(-1\right)} \\
xs=-\frac{1}{2} \\
ys=2-\frac{\left(-1\right)^2}{4\cdot\left(-1\right)} \\
ys=2\frac{1}{4} \\
Scheitel(-\frac{1}{2}/2\frac{1}{4})\\
y=-1(x+\frac{1}{2})^2+2\frac{1}{4}
\end{array} \\
\end{array} \\ \\
\\\bullet\text{Definitions- und Wertebereich:} \\\qquad \mathbb{D} = \mathbb{R} \qquad \mathbb{W} = ]-\infty;2\frac{1}{4}]\\
\\=-1(x+2)(x-1)\\
\\\bullet \text{Nullstellen / Schnittpunkt mit der x-Achse:} \\y=-1x^2-1x+2 = 0 \\
\begin{array}{l|l|l}
\begin{array}{l}
\text{a-b-c Formel}\\ \hline
\\
-1x^{2}-1x+2 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle\frac{+1 \pm\sqrt{\left(-1\right)^{2}-4\cdot \left(-1\right) \cdot 2}}{2\cdot\left(-1\right)}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{+1 \pm\sqrt{9}}{-2}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{1 \pm3}{-2}
\\
x_{1}=\displaystyle \frac{1 +3}{-2} \qquad x_{2}=\displaystyle \frac{1 -3}{-2}
\\
x_{1}=-2 \qquad x_{2}=1
\end{array}&
\begin{array}{l}
\text{p-q Formel}\\ \hline
\\
-1x^{2}-1x+2 =0 \qquad /:-1
\\
x^{2}+1x-2 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle -\frac{1}{2}\pm\sqrt{\left(\frac{1}{2}\right)^2- \left(-2\right)}
\\
x_{1/2}=\displaystyle -\frac{1}{2}\pm\sqrt{2\frac{1}{4}}
\\
x_{1/2}=\displaystyle -\frac{1}{2}\pm1\frac{1}{2}
\\
x_{1}=1 \qquad x_{2}=-2
\end{array}\\ \end{array}\\
\underline{x_1=-2; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\\underline{x_2=1; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\ \\ \bullet \text{Vorzeichentabelle:} \\
\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c||}
\hline
& x < &-2&< x <&1&< x\\
\hline
f(x)&-&0&+&0&-\\
\hline
\end{array}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-2;1[\quad f(x)>0 \quad \text{oberhalb der x-Achse}}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-\infty;-2[\quad \cup \quad]1;\infty[\quad f(x)<0 \quad \text{unterhalb der x-Achse}} \end{array}$