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: 41
$\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= 2x^2-\frac{2}{3}x-2\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\\bullet \text{Funktion} \\ y= 2x^2-\frac{2}{3}x-2\\
\\ \bullet \text{Scheitelberechnung } \\
\begin{array}{l|l|l} \begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=2x^2-\frac{2}{3}x-2 \\
y=2(x^2-\frac{1}{3}x-1) \\
y=2(x^2-\frac{1}{3}x+\left(\frac{1}{6}\right)^2-\left(\frac{1}{6}\right)^2-1) \\
y=2[(x-\frac{1}{6})^2-\left(\frac{1}{6}\right)^2-1] \\
y=2[(x-\frac{1}{6})^2-\frac{1}{36}-1] \\
y=2[(x-\frac{1}{6})^2-1\frac{1}{36}] \\
y=2(x-\frac{1}{6})^2-2\frac{1}{18} \\
Scheitel(\frac{1}{6}/-2\frac{1}{18})
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=2x^2-\frac{2}{3}x-2 \\
y=2(x^2-\frac{1}{3}x)-2 \\
y=2(x^2-\frac{1}{3}x+\left(\frac{1}{6}\right)^2-\left(\frac{1}{6}\right)^2)-2 \\
y=2[(x-\frac{1}{6})^2-\left(\frac{1}{6}\right)^2]-2 \\
y=2[(x-\frac{1}{6})^2-\frac{1}{36}]-2 \\
y=2(x-\frac{1}{6})^2-\frac{1}{18}-2 \\
y=2(x-\frac{1}{6})^2-2\frac{1}{18} \\
Scheitel(\frac{1}{6}/-2\frac{1}{18})
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{Scheitelformel} \\ \hline
y=2x^2-\frac{2}{3}x-2 \\
xs=-\frac{-\frac{2}{3}}{2\cdot 2} \\
xs=\frac{1}{6} \\
ys=-2-\frac{\left(-\frac{2}{3}\right)^2}{4\cdot2} \\
ys=-2\frac{1}{18} \\
Scheitel(\frac{1}{6}/-2\frac{1}{18})\\
y=2(x-\frac{1}{6})^2-2\frac{1}{18}
\end{array} \\
\end{array} \\ \\
\\\bullet\text{Definitions- und Wertebereich:} \\\qquad \mathbb{D} = \mathbb{R} \qquad \mathbb{W} = [(-2\frac{1}{18});\infty[ \\
\\=2(x+0,847)(x-1,18)\\
\\\bullet \text{Nullstellen / Schnittpunkt mit der x-Achse:} \\y= 2x^2-\frac{2}{3}x-2 = 0 \\
\begin{array}{l|l|l}
\begin{array}{l}
\text{a-b-c Formel}\\ \hline
\\
2x^{2}-\frac{2}{3}x-2 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle\frac{+\frac{2}{3} \pm\sqrt{\left(-\frac{2}{3}\right)^{2}-4\cdot 2 \cdot \left(-2\right)}}{2\cdot2}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{+\frac{2}{3} \pm\sqrt{16\frac{4}{9}}}{4}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{\frac{2}{3} \pm4,06}{4}
\\
x_{1}=\displaystyle \frac{\frac{2}{3} +4,06}{4} \qquad x_{2}=\displaystyle \frac{\frac{2}{3} -4,06}{4}
\\
x_{1}=1,18 \qquad x_{2}=-0,847
\end{array}&
\begin{array}{l}
\text{p-q Formel}\\ \hline
\\
2x^{2}-\frac{2}{3}x-2 =0 \qquad /:2
\\
x^{2}-\frac{1}{3}x-1 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle -\frac{-\frac{1}{3}}{2}\pm\sqrt{\left(\frac{\left(-\frac{1}{3}\right)}{2}\right)^2- \left(-1\right)}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{1}{6}\pm\sqrt{1\frac{1}{36}}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{1}{6}\pm1,01
\\
x_{1}=1,18 \qquad x_{2}=-0,847
\end{array}\\ \end{array}\\
\underline{x_1=-0,847; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\\underline{x_2=1,18; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\ \\ \bullet \text{Vorzeichentabelle:} \\
\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c||}
\hline
& x < &-0,847&< x <&1,18&< x\\
\hline
f(x)&+&0&-&0&+\\
\hline
\end{array}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-\infty;-0,847[\quad \cup \quad]1,18;\infty[\quad f(x)>0 \quad \text{oberhalb der x-Achse}}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-0,847;1,18[\quad f(x)<0 \quad \text{unterhalb der x-Achse}} \end{array}$