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: 62
$\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+3x+4\\ \\ \textbf{Rechnung:} \\\bullet \text{Funktion} \\ y=-2x^2+3x+4\\
\\ \bullet \text{Scheitelberechnung } \\
\begin{array}{l|l|l} \begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=-2x^2+3x+4 \\
y=-2(x^2-1\frac{1}{2}x-2) \\
y=-2(x^2-1\frac{1}{2}x+\left(\frac{3}{4}\right)^2-\left(\frac{3}{4}\right)^2-2) \\
y=-2[(x-\frac{3}{4})^2-\left(\frac{3}{4}\right)^2-2] \\
y=-2[(x-\frac{3}{4})^2-\frac{9}{16}-2] \\
y=-2[(x-\frac{3}{4})^2-2\frac{9}{16}] \\
y=-2(x-\frac{3}{4})^2+5\frac{1}{8} \\
Scheitel(\frac{3}{4}/5\frac{1}{8})
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{quadratische Ergänzung } \\ \hline
y=-2x^2+3x+4 \\
y=-2(x^2-1\frac{1}{2}x)+4 \\
y=-2(x^2-1\frac{1}{2}x+\left(\frac{3}{4}\right)^2-\left(\frac{3}{4}\right)^2)+4 \\
y=-2[(x-\frac{3}{4})^2-\left(\frac{3}{4}\right)^2]+4 \\
y=-2[(x-\frac{3}{4})^2-\frac{9}{16}]+4 \\
y=-2(x-\frac{3}{4})^2+1\frac{1}{8}+4 \\
y=-2(x-\frac{3}{4})^2+5\frac{1}{8} \\
Scheitel(\frac{3}{4}/5\frac{1}{8})
\end{array} &
\begin{array}{l} \text{Scheitelformel} \\ \hline
y=-2x^2+3x+4 \\
xs=-\frac{3}{2\cdot \left(-2\right)} \\
xs=\frac{3}{4} \\
ys=4-\frac{3^2}{4\cdot\left(-2\right)} \\
ys=5\frac{1}{8} \\
Scheitel(\frac{3}{4}/5\frac{1}{8})\\
y=-2(x-\frac{3}{4})^2+5\frac{1}{8}
\end{array} \\
\end{array} \\ \\
\\\bullet\text{Definitions- und Wertebereich:} \\\qquad \mathbb{D} = \mathbb{R} \qquad \mathbb{W} = ]-\infty;5\frac{1}{8}]\\
\\=-2(x+0,851)(x-2,35)\\
\\\bullet \text{Nullstellen / Schnittpunkt mit der x-Achse:} \\y=-2x^2+3x+4 = 0 \\
\begin{array}{l|l|l}
\begin{array}{l}
\text{a-b-c Formel}\\ \hline
\\
-2x^{2}+3x+4 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle\frac{-3 \pm\sqrt{3^{2}-4\cdot \left(-2\right) \cdot 4}}{2\cdot\left(-2\right)}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{-3 \pm\sqrt{41}}{-4}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{-3 \pm6,4}{-4}
\\
x_{1}=\displaystyle \frac{-3 +6,4}{-4} \qquad x_{2}=\displaystyle \frac{-3 -6,4}{-4}
\\
x_{1}=-0,851 \qquad x_{2}=2,35
\end{array}&
\begin{array}{l}
\text{p-q Formel}\\ \hline
\\
-2x^{2}+3x+4 =0 \qquad /:-2
\\
x^{2}-1\frac{1}{2}x-2 =0
\\
x_{1/2}=\displaystyle -\frac{-1\frac{1}{2}}{2}\pm\sqrt{\left(\frac{\left(-1\frac{1}{2}\right)}{2}\right)^2- \left(-2\right)}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{3}{4}\pm\sqrt{2\frac{9}{16}}
\\
x_{1/2}=\displaystyle \frac{3}{4}\pm1,6
\\
x_{1}=2,35 \qquad x_{2}=-0,851
\end{array}\\ \end{array}\\
\underline{x_1=-0,851; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\\underline{x_2=2,35; \quad1\text{-fache Nullstelle}} \\ \\ \bullet \text{Vorzeichentabelle:} \\
\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c||}
\hline
& x < &-0,851&< x <&2,35&< x\\
\hline
f(x)&-&0&+&0&-\\
\hline
\end{array}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-0,851;2,35[\quad f(x)>0 \quad \text{oberhalb der x-Achse}}\\ \\
\underline{\quad x \in ]-\infty;-0,851[\quad \cup \quad]2,35;\infty[\quad f(x)<0 \quad \text{unterhalb der x-Achse}} \end{array}$