Quadratische Funktionen und ihre Darstellungsformen
Eine quadratische Funktion erkennst du immer an ihrer Parabelform. Die einfachste Form ist die Normalparabel fx = x². Du wirst aber auf verschiedene Darstellungen stoßen, die jeweils bestimmte Vorteile haben:
Die Normalform einer quadratischen Funktion ist fx = x² + px + q oder allgemeiner fx = ax² + bx + c. Diese Form ist praktisch für viele Berechnungen, aber der Scheitelpunkt ist nicht direkt ablesbar.
Die Scheitelpunktform fx = ax−d² + e lässt dich den Scheitelpunkt S(d|e) sofort erkennen. Das ist super hilfreich, wenn du den höchsten oder tiefsten Punkt der Funktion brauchst.
💡 Merke dir: Bei der Umwandlung von Normalform in Scheitelpunktform verwendest du die quadratische Ergänzung und die binomische Formel. Von der Scheitelpunktform in die Normalform kommst du durch Ausmultiplizieren.
Nullstellen und die pq-Formel
Mit der pq-Formel x₁,₂ = -p/2 ± √(p/2² - q) kannst du die Nullstellen einer quadratischen Gleichung in Normalform direkt berechnen. Die Diskriminante D = b² - 4ac bestimmt, wie viele Nullstellen existieren:
- D < 0: keine reelle Lösung
- D = 0: genau eine Lösung
- D > 0: zwei verschiedene Lösungen
Bei Sonderfällen wie p = 0 reinquadratischeFunktion oder q = 0 kannst du ohne die pq-Formel lösen. Bei p = 0 isolierst du einfach x², bei q = 0 kannst du x ausklammern und die Gleichung faktorisieren.
Umformungen zwischen den Darstellungsformen
Um von der Normalform in die Scheitelpunktform zu gelangen:
- Führe eine quadratische Ergänzung durch
- Wende die binomische Formel an
- Fasse die Konstanten zusammen
Beispiel: fx = x² + 6x + 8 wird zu fx = x+3² - 1
Den umgekehrten Weg von der Scheitelpunktform in Normalform gehst du so:
- Wende die binomische Formel auf den Klammerausdruck an
- Multipliziere aus und vereinfache
Die faktorisierte Form wie y = 2x−3x+1 ist besonders nützlich, da du die Nullstellen direkt ablesen kannst hierx=3undx=−1.