Quadratische Funktionen und ihre Darstellungsformen
Eine quadratische Funktion erkennst du immer an ihrer Parabelform. Die einfachste Version ist die Normalparabel f(x) = x². Es gibt aber verschiedene Darstellungsformen, die je nach Situation nützlicher sein können.
Die Scheitelpunktform f(x) = a(x - d)² + e ist besonders praktisch, weil du den Scheitelpunkt S(d|e) direkt ablesen kannst. Du brauchst keine komplizierte Berechnung! Die Normalform f(x) = x² + px + q und die allgemeine Form f(x) = ax² + bx + c sind weitere wichtige Darstellungen.
Um die Nullstellen einer quadratischen Funktion zu finden, kannst du die pq-Formel verwenden: x₁,₂ = -p/2 ± √((p/2)² - q). Die Anzahl der Nullstellen wird durch die Diskriminante D = b² - 4ac bestimmt: Bei D < 0 gibt es keine Lösung, bei D = 0 eine Lösung und bei D > 0 zwei Lösungen.
Profi-Tipp: Bei der Umwandlung von der Normalform in die Scheitelpunktform ist die quadratische Ergänzung dein bester Freund. Füge einfach (p/2)² hinzu und ziehe es wieder ab, dann kannst du die binomische Formel anwenden!
Die Umformung zwischen den Darstellungsformen ist ein wichtiger Skill. Von der Normalform in die Scheitelpunktform gehst du mit quadratischer Ergänzung vor (z.B. f(x) = x² + 6x + 8 wird zu f(x) = (x + 3)² - 1). Umgekehrt verwendest du die binomische Formel, um die Scheitelpunktform in Normalform umzuwandeln.
Besondere Fälle treten auf, wenn p = 0 oder q = 0 ist. Bei p = 0 (z.B. 8x² - 2 = 0) musst du nur nach x² auflösen. Bei q = 0 (z.B. 2x² - 18x = 0) kannst du x ausklammern und erhältst sofort eine Nullstelle bei x = 0.