Grundlagen der Normalparabel und quadratischen Funktionen
Die Normalparabel ist die einfachste Form einer quadratischen Funktion mit der Gleichung f(x) = x². Sie besitzt charakteristische Eigenschaften, die als Grundlage für komplexere quadratische Funktionen dienen.
Definition: Die Normalparabel ist eine quadratische Funktion mit der Gleichung f(x) = x².
Eigenschaften der Normalparabel:
- Symmetrisch zur y-Achse
- Scheitelpunkt im Koordinatenursprung (0,0)
- Nach oben geöffnet
- Nicht gestreckt oder gestaucht
Die Normalparabel kann durch verschiedene Transformationen modifiziert werden:
- Verschieben der Normalparabel entlang der y-Achse:
- Durch Addition oder Subtraktion einer Konstante c: f(x) = x² + c
Beispiel: f(x) = x² + 1 verschiebt die Parabel um 1 Einheit nach oben
- Verschieben der Normalparabel entlang der x-Achse:
- Durch Einführung eines Parameters d: f(x) = x+d²
Highlight: Wenn d < 0, wird der Graph nach rechts verschoben; wenn d > 0, nach links.
- Strecken und Stauchen der Normalparabel:
- Durch Multiplikation mit einem Parameter a: f(x) = ax²
Vocabulary: |a| > 1 streckt den Graphen, |a| < 1 staucht ihn.
- Spiegeln der Normalparabel:
- Durch Änderung des Vorzeichens von a: f(x) = -ax²
Highlight: Wenn a > 0, ist die Parabel nach oben geöffnet; wenn a < 0, nach unten.
Die Scheitelpunktform einer quadratischen Funktion lautet f(x) = ax+d² + e, wobei S−d∣e den Scheitelpunkt angibt. Um eine Funktion von der allgemeinen Form in die Scheitelpunktform zu bringen, wird die quadratische Ergänzung angewendet.
Example: Umformung von f(x) = 2x² + 8x + 12 in Scheitelpunktform:
- Ausklammern: f(x) = 2x2+4x+6
- Quadratische Ergänzung: f(x) = 2x2+4x+4−4+6
- Binomische Formel: f(x) = 2(x+2)2−4+6
- Vereinfachen: f(x) = 2x+2² + 4
Die Normalform einer quadratischen Funktion ist f(x) = ax² + bx + c. Beide Formen sind wichtig für das Verständnis und die Analyse quadratischer Funktionen.