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16 Aug 2015
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Funktionsgleichung Parabel mithilfe von drei Punkten bestimmen
29 Jan 2015
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Funktionsgleichung einer Parabel mithilfe von drei Punkten bestimmen
25 Nov 2014
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Funktionsgleichung einer Parabel mit weniger Angaben bestimmen In einigen Fällen können wir die Funktionsgleichung mit weniger Angaben bestimmen. Beispiel: Bestimmen Sie die Funktionsgleichung f(x) und zeichnen Sie den Graphen. Beispiel: Aus der Angabe, dass der größte Funktionswert 3 ist, können wir chließen, das die Parabel nach unten geöffnet ist. Das bestätigt auch die Rechnung. Beispiel: Bestimmen Sie den Funktionsterm und zeichnen Sie den Graphen. Beispiel: Werden die Koordinaten der 3 vorgegebenen Punkte in die allgemeine Funktionsgleichung eingesetzt, so erhält man ein Gleichungssystem, bestehend aus 3 Gleichungen mit den drei Variablen a 2; a 1 und a 0 Lösung durch Additionsverfahren oder dem Gauß- Algorithmus. Parabel mit 2 punkten bestimmen 2. Berechnung der Achsenschnittpunkte. Anwendungsbeispiel Der Parabelförmige Bogen einer Brücke mit der Spannweite 40 m hat eine maximale Höhe von 10 m. Berechnen Sie die Längen der 7 in gleichen Abständen vertikal angebrachten Spannstäbe. Modellierung: Wird das Koordinatensystem so gewählt, dann sind folgende Punkte bekannt.
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Wertetabelle anlegen In der 1. Zeile der Wertetabelle stehen beliebige $x$ -Werte. Bei quadratischen Funktionen verwendet man meist Werte im Intervall von $-5$ bis $5$ im Abstand von einer Längeneinheit. Der Einfachheit halber beschränken wir uns in diesem Beispiel aber auf die Werte zwischen $0$ und $4$. $$ \begin{array}{r|c|c|c|c|c} x\text{-Werte} & 0 & 1 & 2 & 3 & 4\\ \hline y\text{-Werte} & & & & & \end{array} $$ In der 2. Zeile stehen später die $y$ -Werte zu den eben ausgesuchten $x$ -Werten. Diese Zeile bleibt aber zunächst leer, da wir diese Werte erst berechnen müssen. Parabel zeichnen | Mathebibel. $y$ -Werte berechnen Jetzt setzen wir nacheinander unsere $x$ -Werte in die Funktionsgleichung $$ f(x) = x^2 - 4x + 1 $$ ein, um die gesuchten $y$ -Werte zu berechnen. $$ f(0) = 0^2 - 4 \cdot 0 + 1 = 1 $$ $$ f(1) = 1^2 - 4 \cdot 1 + 1 = -2 $$ $$ f(2) = 2^2 - 4 \cdot 2 + 1 = -3 $$ $$ f(3) = 3^2 - 4 \cdot 3 + 1 = -2 $$ $$ f(4) = 4^2 - 4 \cdot 4 + 1 = 1 $$ Nachdem wir alle Werte berechnet haben, können wir die Wertetabelle vollständig ausfüllen.
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Du sollst zwei Punkte auf einer Parabel rechnerisch bestimmen, ohne sie dabei vorher zu zeichnen. Ein solcher Punkt besteht aus einer x- und einer y-Koordinate, wobei die y-Koordinate von der x-Koordinate abhängt. Das bedeutet, anhand der x-Koordinate kannst du die y-Koordinate bestimmen. Den x-Wert bzw. die x-Koordinaten kannst du dir frei wählen. Hier kannst du eine beliebige Zahl verwenden. Wir verwenden einen negativen und einen positiven x-Wert von -2 und 3. Das sind schon einmal die x-Koordinaten der Punkte. Die y-Werte bzw. die y-Koordinaten kannst du dir leider nicht frei wählen, da sie vom x-Wert abhängig sind. Du musst die daher berechnen. Setze dazu den ersten x-Wert (-2) einfach in die Parabelgleichung, beispielsweise y = x² - 1, ein. Sie lautet nun y = (-2)² - 1. Wenn du das ausrechnest, erhältst du einen y-Wert von 3. Setze den zweiten x-Wert (3) ebenfalls in die Parabelgleichung ein. Sie lautet nun y = (3)² - 1. Parabel mit 2 punkten bestimmen full. Wenn du das ausrechnest, erhältst du einen y-Wert von 8. Jetzt hast du die Koordinaten der Punkte ausgerechnet.
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Durch Einsetzen können wir also $a$ berechnen:
$\begin{align*}\color{#18f}{-5}&=a\cdot (\color{#a61}{5}-2)^2+4\\-5&=a\cdot (3)^2+4\\-5&=9a+4&&|-4\\-9&=9a&&|:9\\-1&=a\\f(x)&=-(x-2)^2+4\end{align*}$
Da $a$ ein Faktor ist, kann man die Zahl "1" in der Funktionsgleichung unterdrücken. Wenn man die Funktionsgleichung in der allgemeinen Form angeben soll, löst man anschließend die Klammer auf:
$\begin{align*}f(x)&=-(x-2)^2+4\\&=-(x^2-4x+4)+4\\&=-x^2+4x-4+4\\f(x)&=-x^2+4x\end{align*}$
Die benötigten Punkte können auch indirekt in Worten gegeben sein. Mit $S$ für den Scheitelpunkt und $P$ für den anderen Punkt sind folgende Informationen so zu übersetzen:
Text Übersetzung
Eine Parabel hat den Scheitel im Ursprung. $S(0|0)$
Die Parabel geht durch den Ursprung. Parabel mit 2 punkten bestimmen de. Da nicht die Rede vom Scheitel ist, haben wir den Punkt $P(0|0)$. Die Parabel hat eine Nullstelle bei $x=-3$. Für eine Nullstelle ist $y=0$, sodass wir den Punkt $P(-3|0)$ haben. Die Parabel schneidet die $y$-Achse bei 4. Nun ist umgekehrt $x=0$, was den Punkt $P(0|4)$ ergibt.
Parabel Mit 2 Punkten Bestimmen 2
Wir erhalten:
2 = 2a + b
3 = 3a + b
Wir ziehen die beiden Gleichungen voneinander ab und erhalten -1 = -a und damit a = 1. Setzen wir in 2 = 2a + b nun a = 1 ein erhalten wir noch b = 0. Wir haben insgesamt also c = 0, a = 1 und b = 0 herausbekommen. Setzen wir dies in f(x) = ax 2 + bx + c ein bleibt f(x) = x 2 übrig. Quadratische Funktion durch 2 / 3 Punkte. Beispiel 2:
Gegeben sind die Punkte P 1 ( 1 | 0, 5), P 2 ( -1 | -0, 5) und P 3 ( 2 | 0, 4). Gesucht ist eine quadratische Funktion auf deren Verlauf alle drei Punkte zu finden sind. Lösung: Wir setzen diese drei Punkte jeweils in f(x) = ax 2 + bx + c ein. Wir erhalten damit a, b und c und somit in diesem Fall y = -0, 2x 2 + 0, 5x + 0, 2.
Lösung: Hier finden Sie eine Übersicht über alle Beiträge zum Thema Quadratische Funktionen, darin auch Links zu Aufgaben.