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: 46
$\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=-4x^2+24x-32\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\\bullet \text{Funktion} \\ y=-4x^2+24x-32\\
\\ \bullet \text{Scheitelberechnung } \\
\begin{array}{l|l|l} \begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=-4x^2+24x-32 \\
y=-4(x^2-6x+8) \\
y=-4(x^2-6x+3^2-3^2+8) \\
y=-4[(x-3)^2-3^2+8] \\
y=-4[(x-3)^2-9+8] \\
y=-4[(x-3)^2-1] \\
y=-4(x-3)^2+4 \\
Scheitel(3/4)
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=-4x^2+24x-32 \\
y=-4(x^2-6x)-32 \\
y=-4(x^2-6x+3^2-3^2)-32 \\
y=-4[(x-3)^2-3^2]-32 \\
y=-4[(x-3)^2-9]-32 \\
y=-4(x-3)^2+36-32 \\
y=-4(x-3)^2+4 \\
Scheitel(3/4)
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{Scheitelformel} \\ \hline
y=-4x^2+24x-32 \\
xs=-\frac{24}{2\cdot \left(-4\right)} \\
xs=3 \\
ys=-32-\frac{24^2}{4\cdot\left(-4\right)} \\
ys=4 \\
Scheitel(3/4)\\
y=-4(x-3)^2+4
\end{array} \\
\end{array} \\ \\
\\\bullet\text{Definitions- und Wertebereich:} \\\qquad \mathbb{D} = \mathbb{R} \qquad \mathbb{W} = ]-\infty;4]\\
\\=-4(x-2)(x-4)\\
\\\bullet \text{Nullstellen / Schnittpunkt mit der x-Achse:} \\y=-4x^2+24x-32 = 0 \\
\begin{array}{l|l|l}
\begin{array}{l}
\text{a-b-c Formel}\\ \hline
\\
-4x^{2}+24x-32 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle\frac{-24 \pm\sqrt{24^{2}-4\cdot \left(-4\right) \cdot \left(-32\right)}}{2\cdot\left(-4\right)}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{-24 \pm\sqrt{64}}{-8}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{-24 \pm8}{-8}
\\
x_{1}=\displaystyle \frac{-24 +8}{-8} \qquad x_{2}=\displaystyle \frac{-24 -8}{-8}
\\
x_{1}=2 \qquad x_{2}=4
\end{array}&
\begin{array}{l}
\text{p-q Formel}\\ \hline
\\
-4x^{2}+24x-32 =0 \qquad /:-4
\\
x^{2}-6x+8 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle -\frac{-6}{2}\pm\sqrt{\left(\frac{\left(-6\right)}{2}\right)^2- 8}
\\
x_{1/2}=\displaystyle 3\pm\sqrt{1}
\\
x_{1/2}=\displaystyle 3\pm1
\\
x_{1}=4 \qquad x_{2}=2
\end{array}\\ \end{array}\\
\underline{x_1=2; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\\underline{x_2=4; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\ \\ \bullet \text{Vorzeichentabelle:} \\
\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c||}
\hline
& x < &2&< x <&4&< x\\
\hline
f(x)&-&0&+&0&-\\
\hline
\end{array}\\ \\
\underline{\quad x \in ]2;4[\quad f(x)>0 \quad \text{oberhalb der x-Achse}}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-\infty;2[\quad \cup \quad]4;\infty[\quad f(x)<0 \quad \text{unterhalb der x-Achse}} \end{array}$