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Schaubild bei allg. Scheitelform

Beispiel:

Die Funktion f mit y= 4 7 x 2 +6 ist eine quadratische Funktion. Bestimme den Scheitel ihres Schaubilds. Bestimme, ob sie nach oben oder unten geöffnet ist, und ob sie enger oder weiter als eine Normalparabel ist.

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Der gesuchte Funktionsterm y= 4 7 x 2 +6 ist ein Spezialfall von a · ( x - d ) 2 + e . Der Scheitel liegt dabei bei S(d|e), denn der kleinste Wert wird hier bei x = 0 angenommen. Dieser kleinste Wert ist dann y = 6. Die Parabel hat also ihren Scheitel in S(0|6).

Da das a= 4 7 >0 ist, ist die Parabel nach nach oben geöffnet.

Und weil |a|=| 4 7 |<1 ist, ist die Parabel weiter als die Normalparabel.

ax² aus Graph bestimmen

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(
Bestimme den Funktionsterm der gezeichneten Parabel.

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Weil der Scheitel der Parabel im Ursprung liegt, muss der Funktionsterm y = ax² sein.

Und weil die Parabel nach oben geöffnet ist, muss das Vorzeichen von a positiv sein.

An der Stelle x=1 ist der y-Wert gerade y=a⋅1²=a. Hier können wir also das a ablesen.

An der Stelle x=1 kann man das 0,25 zwar nicht so gut ablesen, man kann aber auch y=a⋅2²=4a einsetzen. Hier erkennt man nun sehr deutlich, y=a⋅2²=4a=1 ist, also muss a= 0,25 sein.

So erhält man als Funktionsterm: y= 0,25 x 2 .

y-Wert bei einer quadr. Funktion ablesen

Beispiel:

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Entnimm dem Graphen in der Abbildung näherungsweise den y-Wert an der Stelle x = 3.

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Aus der Zeichnung kann man erkennen, dass an der Stelle x = 3 der (in der Abblidung rechts rote) Punkt (3|y) auf der Höhe y = 0.3 liegt.

Linearfaktordarst. am Graph (a≠1)

Beispiel:

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Gezeichnet ist eine Parabel, die nicht unbedingt eine Normalparabel sein muss. Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

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Zuerst lesen wir die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(-1|0) und N2(2|0).

Also muss der Funktionsterm y= a · ( x +1 ) · ( x -2 ) sein.

Um dieses a zu bestimmen, suchen wir uns am besten einen Punkt auf dem Graph aus, bei dem sowohl der x-Wert als auch der y-Wert ganzzahlig sind (also ein Punkt auf dem Graph, der genau durch ein 'Kästchenkreuz' geht), in diesem Fall z.B. P(0|-1).
Es gilt dann ja: y = -1,
also y = a · ( 0 +1 ) · ( 0 -2 ) = -2a =-1.

Hieraus ergibt sich a= 1 2 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit y= 1 2 ( x +1 ) ( x -2 ) .

Term aus Graph (allg.)

Beispiel:

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Bestimme den Funktionsterm der gezeichneten Parabel.

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Man erkennt leicht, dass der Scheitel der abgebildeten Parabel in S(2|-1) liegt, so dass der Funktionsterm y= a · ( x - d ) 2 + e mit d = 2 und e = -1, also y= a · ( x -2 ) 2 -1 sein muss.

Und weil die Parabel nach oben geöffnet ist, muss das Vorzeichen von a positiv sein.

Um das a genau zu bestimmen, schauen wir uns einen Punkt an, dessen x-Wert 1 neben dem Scheitel liegt. An der Stelle x = 3 ist der y-Wert gerade y = a · ( 3 -2 ) 2 -1 = 1a -1. Hier können wir am Schaubild ablesen, dass y = 1a -1 = 3 ist.

1a -1 = 3 | +1

a = 4

So erhält man als Funktionsterm: y= 4 ( x -2 ) 2 -1 .

ax² mit 2. Punkt bestimmen

Beispiel:

Bestimme den Funktionsterm der Parabel mit dem Scheitel S(0|0) auf der der Punkt P(10|2) liegt.

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Weil der Scheitel der Parabel im Ursprung liegt, muss der Funktionsterm y=ax² sein.

Wenn der Punkt P(10|2) auf der Parabel liegt, muss f(10) = a⋅10² = 100a = 2 gelten.

100a = 2 |:100

a = 1 50

So erhält man als Funktionsterm: y= 1 50 x 2 .

Linearfakt. am Graph (a≠1) + Ausmultipl.

Beispiel:

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Gezeichnet ist das Schaubild einer Parabel, die nicht unbedingt eine Normalparabel sein muss. Bestimme einen Funktionsterm in der Form y = ax² + bx + c an.

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Zuerst lesen wir die beiden Schnittpunkte mit der x-Achse ab: N1(-2|0) und N2(5|0).

Also muss der Funktionsterm y= a · ( x +2 ) · ( x -5 ) sein.

Um dieses a zu bestimmen, suchen wir uns am besten einen Punkt auf dem Graph aus, bei dem sowohl der x-Wert als auch der y-Wert ganzzahlig sind (also ein Punkt auf dem Graph, der genau durch ein 'Kästchenkreuz' geht), in diesem Fall z.B. P(-3|-2).
Es gilt dann ja: y = -2,
also y = a · ( -3 +2 ) · ( -3 -5 ) = 8a =-2.

Hieraus ergibt sich a= - 1 4 .

Der gesuchte faktorisierte Funktionsterm ist somit y= - 1 4 ( x +2 ) ( x -5 ) .

Jetzt muss der faktorisierte Term eben noch ausmultipliziert werden:

y= - 1 4 ( x +2 ) ( x -5 )

= - 1 4 ( x · x + x · ( -5 ) + 2 · x + 2 · ( -5 ))

= - 1 4 ( x · x -5x +2x -10 )

= - 1 4 ( x 2 -3x -10 )

= - 1 4 x 2 + 3 4 x + 5 2

Der gesuchte Funktionsterm in der Form y = ax² + bx + c ist somit y= - 1 4 x 2 + 3 4 x + 5 2

Linearfakt. aus Term (a≠1)

Beispiel:

Gegeben ist die Funktion f mit y= 5 x 2 -5 .
Bestimme einen Funktionsterm in faktorisierter Darstellung.

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Für die faktorisierte Darstellung brauchen wir die Nullstellen. Also berechnen wir diese als erstes.

5 x 2 -5 = 0 | +5
5 x 2 = 5 |:5
x 2 = 1 | 2
x1 = - 1 = -1
x2 = 1 = 1

Für jedes a hat also der Funktionterm a · ( x +1 ) · ( x -1 ) genau die gleichen Nullstellen wie y= 5 x 2 -5 .

Wenn wir nun ausmultiplizieren, erkennenn wir, dass a genau der Koeffizient vor den x² bei unserer Originalfunktion sein muss:

y= a · ( x +1 ) · ( x -1 )

= a · ( x · x + x · ( -1 ) + 1 · x + 1 · ( -1 ) )

= a · ( x · x - x + x -1 )

= a · ( x 2 -1 )

Für a = 5 ergibt sich also tatsächlich:

5( x 2 -1 ) = 5 x 2 -5 = y

Der gesuchte Funktionsterm in faktorisierter Darstellung ist also: y= 5 ( x +1 ) ( x -1 )