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- In welcher Form ist der Funktionsterm bereits geschrieben? - Welche beiden Zahlen in dieser Form legen die Koordinaten des Scheitelpunkts fest?

1. Der Term steht bereits in Scheitelpunktform \(a(x-x_S)^2+y_S\). Daher gilt \(x_S=3\) und \(y_S=5\).

\(S(3 \mid 5)\)

- Was verrät dir die Form der Gleichung über die Lage des tiefsten Punktes? - Wie verändert sich der Funktionswert, wenn du für die Variable den Wert Null einsetzt? - Überlege dir, in welche Richtung die Parabel geöffnet ist und wo ihr tiefster oder höchster Punkt liegt. - Was muss gelten, damit ein Wert eine Nullstelle ist?

1. Aus der Scheitelpunktform \(a(x-d)^2 + e\) lässt sich der Scheitelpunkt \(S(d|e)\) direkt ablesen: Für \(g(x) = (x+4)^2 - 16\) ist \(d = -4\) und \(e = -16\), also \(S(-4|-16)\). 2. Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse durch Einsetzen von \(x = 0\): \(g(0) = (0+4)^2 - 16 = 16 - 16 = 0\). Der Schnittpunkt ist \(S_y(0|0)\). 3. Da der Scheitelpunkt mit \(y = -16\) unterhalb der \(x\)-Achse liegt und die Parabel wegen \(a = 1 > 0\) nach oben geöffnet ist, muss sie die \(x\)-Achse an zwei Stellen schneiden. Die Funktion hat somit zwei Nullstellen. 4. Prüfung von \(x = 2\): \(g(2) = (2+4)^2 - 16 = 6^2 - 16 = 36 - 16 = 20\). Da \(20 \neq 0\), ist \(x = 2\) keine Nullstelle.

a) \(S(-4|-16)\) b) \(S_y(0|0)\) c) Zwei Nullstellen, da der Scheitelpunkt unterhalb der \(x\)-Achse liegt und die Parabel nach oben geöffnet ist. d) Nein, da \(g(2) = 20 \neq 0\).

- Was musst du tun, um den Scheitelpunkt einer Funktion in Normalform zu finden? - Schau dir die x-Werte der Scheitelpunkte an. Was sagen sie über die Symmetrie aus? - Wie erkennst du an den Funktionswerten (y-Werten) der Scheitelpunkte, welche Parabel weiter oben liegt?

1. Quadratische Ergänzung für \(g(x)\): \(g(x) = x^2 - 4x + 4 - 4 + 7\). 2. Vereinfachen zur Scheitelpunktform: \(g(x) = (x - 2)^2 + 3\). 3. Ablesen des Scheitelpunkts von \(g\): \(S_g(2 \mid 3)\). 4. Ablesen des Scheitelpunkts von \(h\): \(S_h(2 \mid 1)\). 5. Vergleich der Symmetrieachsen: Beide Scheitelpunkte haben die x-Koordinate \(2\), also haben beide Funktionen dieselbe Symmetrieachse \(x = 2\). 6. Vergleich der Lage: Da \(3 > 1\), liegt der Graph von \(g\) höher als der von \(h\). Der vertikale Abstand beträgt \(3 - 1 = 2\) Einheiten.

Der Scheitelpunkt von \(g\) ist \(S_g(2 \mid 3)\). Beide Parabeln haben dieselbe Symmetrieachse \(x = 2\). Der Graph von \(g\) liegt höher als der Graph von \(h\); der vertikale Abstand zwischen den Scheitelpunkten beträgt \(2\) Einheiten.

- Wie kannst du den Scheitelpunkt direkt aus der Gleichung ablesen? - Was sagt das Vorzeichen der Zahl vor der Klammer über die Öffnung der Parabel aus? - Welchen Wert hat \(y\) an den Stellen, an denen der Graph die \(x\)-Achse schneidet? - Wie verändert der Faktor vor dem Quadrat die Form der Parabel im Vergleich zur Normalparabel?

1. Ablesen des Scheitelpunkts aus der Scheitelpunktform \(f(x) = a(x-x_s)^2 + y_s\): Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(-1 \mid -2)\). Da der Streckfaktor \(a = \frac{1}{2}\) positiv ist, ist die Parabel nach oben geöffnet. 2. Berechnung der Nullstellen durch Lösen der Gleichung \(\frac{1}{2}(x+1)^2 - 2 = 0\): \(\frac{1}{2}(x+1)^2 = 2\) \((x+1)^2 = 4\) \(x+1 = 2\) oder \(x+1 = -2\) \(x_1 = 1\) und \(x_2 = -3\). 3. Skizze: Einzeichnen des Scheitelpunkts \(S(-1 \mid -2)\) und der Nullstellen \((1 \mid 0)\) sowie \((-3 \mid 0)\). Da \(a = \frac{1}{2}\), ist die Parabel weiter geöffnet als die Normalparabel.

1. Scheitelpunkt \(S(-1 \mid -2)\), nach oben geöffnet. 2. Nullstellen bei \(x_1 = 1\) und \(x_2 = -3\). 3. Der Graph ist eine nach oben geöffnete, gestauchte Parabel mit dem tiefsten Punkt bei \((-1 \mid -2)\).

- Wie hängen die Koordinaten des Scheitelpunkts mit der Scheitelpunktform zusammen? - Erinnere dich an die erste binomische Formel, um die Klammer aufzulösen. - Überlege, ob der tiefste Punkt der Parabel innerhalb des gesuchten Bereichs liegt. - Was passiert an den Grenzen des Definitionsbereichs?

1. Aufstellen der Scheitelpunktform: Da es sich um eine Normalparabel handelt, ist der Streckfaktor \(a = 1\). Mit dem Scheitelpunkt \(S(3 | -2)\) ergibt sich \(f(x) = (x - 3)^2 - 2\). 2. Umwandeln in die Normalform: Durch Auflösen der binomischen Formel erhält man \(f(x) = x^2 - 6x + 9 - 2\), also \(f(x) = x^2 - 6x + 7\). 3. Bestimmung des Wertebereichs: Der Scheitelpunkt \(x_s = 3\) liegt innerhalb des Intervalls \([1 ; 5]\). Da die Parabel nach oben geöffnet ist, liegt hier das Minimum \(y_{min} = -2\). 4. Berechnung der Randwerte: \(f(1) = (1 - 3)^2 - 2 = 4 - 2 = 2\) und \(f(5) = (5 - 3)^2 - 2 = 4 - 2 = 2\). 5. Der Wertebereich ist somit \(W = \{y \in \mathbb{R} | -2 \le y \le 2\}\) bzw. das Intervall \([-2 ; 2]\).

a) Scheitelpunktform: \(f(x) = (x - 3)^2 - 2\); Normalform: \(f(x) = x^2 - 6x + 7\) b) Wertebereich: \(W = [-2 ; 2]\)

- Erinnere dich an die allgemeine Scheitelpunktform \(y = a(x - d)^2 + e\). - Achte besonders auf das Vorzeichen innerhalb der Klammer. - Welcher Summand außerhalb des Quadrats gibt die \(y\)-Koordinate des Scheitelpunkts an? - Wenn kein Term mit \(x\) in einer Klammer steht, wurde der Graph dann entlang der \(x\)-Achse verschoben?

1. Vergleich mit der Scheitelpunktform \(y = a(x - d)^2 + e\), wobei der Scheitelpunkt \(S(d|e)\) ist. 2. Für a) \(f(x) = (x - (-3{,}2))^2 - 1{,}5\): Hier ist \(d = -3{,}2\) und \(e = -1{,}5\). Somit ist \(S(-3{,}2 | -1{,}5)\). 3. Für b) \(g(x) = -1(x - 5)^2 + 2\): Hier ist \(d = 5\) und \(e = 2\). Somit ist \(S(5 | 2)\). 4. Für c) \(h(x) = (x - 0)^2 + 8{,}5\): Hier ist \(d = 0\) und \(e = 8{,}5\). Somit ist \(S(0 | 8{,}5)\).

a) \(S(-3{,}2 | -1{,}5)\) b) \(S(5 | 2)\) c) \(S(0 | 8{,}5)\)

- Wie kannst du prüfen, welcher Funktionswert an einer bestimmten Stelle \(x\) erwartet wird? - Vergleiche den berechneten Wert mit der gegebenen \(y\)-Koordinate des Punktes. - Was bedeutet es für die Lage des Punktes, wenn die \(y\)-Koordinate größer oder kleiner als der Funktionswert ist?

1. Berechnung der Funktionswerte an den Stellen \(x\): Für \(P_1\): \(f(2) = 2^2 - 3{,}5 = 0{,}5\). Da \(y_1 = 0{,}5\), liegt \(P_1\) auf dem Graphen. Für \(P_2\): \(f(-1{,}5) = (-1{,}5)^2 - 3{,}5 = 2{,}25 - 3{,}5 = -1{,}25\). Da \(y_2 = -1{,}25\), liegt \(P_2\) auf dem Graphen. Für \(P_3\): \(f(0{,}5) = (0{,}5)^2 - 3{,}5 = 0{,}25 - 3{,}5 = -3{,}25\). Da \(-3{,}75 < -3{,}25\), liegt \(P_3\) unterhalb des Graphen. Für \(P_4\): \(f(-1) = (-1)^2 - 3{,}5 = 1 - 3{,}5 = -2{,}5\). Da \(1 > -2{,}5\), liegt \(P_4\) oberhalb des Graphen.

\(P_1\) liegt auf dem Graphen. \(P_2\) liegt auf dem Graphen. \(P_3\) liegt unterhalb des Graphen. \(P_4\) liegt oberhalb des Graphen.

- Was passiert mit der Funktionsgleichung, wenn du die Koordinaten eines Punktes für \(x\) und \(y\) einsetzt? - Kannst du die Gleichung so umformen, dass der gesuchte Parameter allein auf einer Seite steht? - Berechne den Wert für jeden Punkt einzeln und schaue, welche Ergebnisse zusammenfallen.

1. Einsetzen der Punktkoordinaten in die Gleichung \(e = y - x^2\): Für \(A(2|1{,}5)\): \(e = 1{,}5 - 2^2 = 1{,}5 - 4 = -2{,}5\). Für \(B(-1|-1{,}5)\): \(e = -1{,}5 - (-1)^2 = -1{,}5 - 1 = -2{,}5\). Für \(C(0|4)\): \(e = 4 - 0^2 = 4\). Für \(D(3|13)\): \(e = 13 - 3^2 = 13 - 9 = 4\). Für \(E(1|-2)\): \(e = -2 - 1^2 = -3\). 2. Zusammenfassung der berechneten Werte: Die drei Werte für \(e\) sind \(-2{,}5\), \(4\) und \(-3\).

Die drei Werte für \(e\) sind \(-2{,}5\), \(4\) und \(-3\).

- Erinnere dich an die allgemeine Scheitelpunktform \(y = (x - d)^2 + e\). - Welche Rolle spielen die Werte \(d\) und \(e\) für die Lage des Scheitelpunktes? - Wenn ein Wert in der Gleichung fehlt (also null ist), findet in diese Richtung keine Verschiebung statt.

1. Identifikation der Verschiebungen anhand der Parameter in der Funktionsgleichung: - \(f(x) = x^2 - 5\): Subtraktion von \(5\) außerhalb des Quadrats bewirkt eine Verschiebung nach unten. Scheitelpunkt \(S(0|-5)\). (Beschreibung 2) - \(g(x) = (x+4)^2\): Addition von \(4\) innerhalb des Quadrats bewirkt eine Verschiebung nach links. Scheitelpunkt \(S(-4|0)\). (Beschreibung 1) - \(h(x) = (x-1)^2 + 2\): Subtraktion von \(1\) innerhalb der Klammer und Addition von \(2\) außerhalb der Klammer bewirken Verschiebungen in beide Richtungen. Scheitelpunkt \(S(1|2)\). (Beschreibung 3)

1. \(g(x) = (x+4)^2\) mit \(S(-4|0)\) 2. \(f(x) = x^2 - 5\) mit \(S(0|-5)\) 3. \(h(x) = (x-1)^2 + 2\) mit \(S(1|2)\)

- Wie sieht die allgemeine Form einer Normalparabel aus, die nur nach oben oder unten verschoben ist? - Welche Koordinate des Scheitelpunkts ist bekannt, wenn er auf der \(y\)-Achse liegt? - Wie kannst du die Koordinaten eines gegebenen Punktes in eine Funktionsgleichung einsetzen? - Was muss für den Funktionswert an einer Nullstelle gelten?

1. Eine Normalparabel mit Scheitelpunkt auf der \(y\)-Achse hat die Form \(f(x) = x^2 + e\). 2. Einsetzen des Punktes \(P(3 \mid 5)\): \(5 = 3^2 + e\), woraus \(5 = 9 + e\) und somit \(e = -4\) folgt. Die Funktionsgleichung lautet \(f(x) = x^2 - 4\). 3. Zur Berechnung der Nullstellen wird \(f(x) = 0\) gesetzt: \(x^2 - 4 = 0\). 4. Dies führt zu \(x^2 = 4\), also \(x_1 = 2\) und \(x_2 = -2\).

Die Funktionsgleichung lautet \(f(x) = x^2 - 4\). Die Nullstellen liegen bei \(x_1 = 2\) und \(x_2 = -2\).

- Überlege, welcher Zusammenhang zwischen dem mittleren Teil der Gleichung und der binomischen Formel besteht. - Was muss für den Funktionswert am Scheitelpunkt gelten, wenn dieser auf der \(x\)-Achse liegt? - Wie hängen die Koeffizienten in der Normalform \(x^2 + px + q\) zusammen, wenn es nur eine Nullstelle gibt?

1. Eine verschobene Normalparabel mit dem Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse hat die Form \(y = (x - x_S)^2 = x^2 - 2x_S \cdot x + x_S^2\). Der konstante Term entspricht also dem Quadrat der Hälfte des linearen Koeffizienten. 2. Für \(f(x)\): Der lineare Koeffizient ist \(12\). Die Hälfte ist \(6\), das Quadrat davon ist \(36\). Die Gleichung lautet \(f(x) = x^2 + 12x + 36 = (x + 6)^2\). Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(-6|0)\). 3. Für \(g(x)\): Der lineare Koeffizient ist \(-18\). Die Hälfte ist \(-9\), das Quadrat davon ist \(81\). Die Gleichung lautet \(g(x) = x^2 - 18x + 81 = (x - 9)^2\). Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(9|0)\). 4. Für \(h(x)\): Der lineare Koeffizient ist \(7\). Die Hälfte ist \(3{,}5\), das Quadrat davon ist \(12{,}25\). Die Gleichung lautet \(h(x) = x^2 + 7x + 12{,}25 = (x + 3{,}5)^2\). Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(-3{,}5|0)\).

a) \(f(x) = x^2 + 12x + 36\); \(S(-6|0)\) b) \(g(x) = x^2 - 18x + 81\); \(S(9|0)\) c) \(h(x) = x^2 + 7x + 12{,}25\); \(S(-3{,}5|0)\)

- Denk an die allgemeine Scheitelpunktform \(y = a(x - d)^2 + e\). Welche Rolle spielen \(d\) und \(e\)? - Was sagt das Vorzeichen von \(a\) über die Öffnung aus? - Wie beeinflusst der Betrag von \(a\) die Form der Parabel im Vergleich zur Normalparabel? - Überlege dir, ob der Scheitelpunkt der höchste oder der niedrigste Punkt der Kurve ist.

1. Der Scheitelpunkt lässt sich direkt aus der Scheitelpunktform \(f(x) = a(x - x_s)^2 + y_s\) ablesen: \(S(3 \mid 5)\). 2. Der Formfaktor ist \(a = -1{,}5\). Da \(a < 0\), ist die Parabel nach unten geöffnet. Da \(|a| = 1{,}5 > 1\), ist die Parabel schmaler (gestreckt) als die Normalparabel. 3. Da die Parabel nach unten geöffnet ist, ist der Scheitelpunkt der höchste Punkt. Der Wertebereich umfasst alle \(y\)-Werte kleiner oder gleich dem \(y\)-Wert des Scheitelpunkts: \(W = \{y \in \mathbb{R} \mid y \le 5\}\) bzw. \(W = (-\infty; 5]\). 4. Eine passende Abfolge ist: Die Normalparabel wird zuerst an der \(x\)-Achse gespiegelt und mit dem Faktor \(1{,}5\) in \(y\)-Richtung gestreckt. Anschließend wird sie um \(3\) Einheiten nach rechts und um \(5\) Einheiten nach oben verschoben.

a) \(S(3 \mid 5)\) b) Nach unten geöffnet (\(a < 0\)) und schmaler/gestreckt (\(|a| > 1\)). c) \(W = \{y \in \mathbb{R} \mid y \le 5\}\) d) Zuerst Spiegelung an der \(x\)-Achse und Streckung mit Faktor \(1{,}5\) in \(y\)-Richtung, anschließend Verschiebung um \(3\) Einheiten nach rechts und \(5\) Einheiten nach oben.

- Welche Werte in der Formel entsprechen den Koordinaten des Scheitelpunkts? - Wie kannst du einen weiteren Punkt nutzen, um den Streckfaktor zu berechnen? - Achte beim Einsetzen der x-Koordinate in die Klammer auf das Vorzeichen.

1. Einsetzen der Koordinaten des Scheitelpunkts \(S(4 \mid -2)\) in die Scheitelpunktform: \(f(x) = a(x-4)^2 - 2\). 2. Einsetzen der Koordinaten des Punktes \(P(2 \mid 6)\) in die Gleichung, um \(a\) zu bestimmen: \(6 = a(2-4)^2 - 2\). 3. Vereinfachen der Gleichung: \(6 = a(-2)^2 - 2 \Rightarrow 6 = 4a - 2\). 4. Lösen nach \(a\): \(8 = 4a \Rightarrow a = 2\). 5. Aufstellen der fertigen Funktionsgleichung: \(f(x) = 2(x-4)^2 - 2\).

Die Funktionsgleichung lautet \(f(x) = 2(x-4)^2 - 2\).

- Welche Form der Parabelgleichung ist am nützlichsten, wenn der höchste oder tiefste Punkt bekannt ist? - Wie kannst du einen gegebenen Punkt nutzen, um den noch unbekannten Parameter in deiner Gleichung zu finden? - Was wissen wir über den \(x\)-Wert eines Punktes, der genau auf der vertikalen Achse des Koordinatensystems liegt?

1. Ansatz mit der Scheitelpunktform \(f(x) = a(x - x_s)^2 + y_s\): Einsetzen des Scheitelpunkts \(S(-1 \mid 3)\) ergibt \(f(x) = a(x + 1)^2 + 3\). 2. Bestimmung des Streckfaktors \(a\) durch Einsetzen des Punktes \(P(1 \mid -5)\): \(-5 = a(1 + 1)^2 + 3\). 3. Auflösen der Gleichung: \(-5 = 4a + 3 \Rightarrow -8 = 4a \Rightarrow a = -2\). Die Funktionsgleichung lautet \(f(x) = -2(x + 1)^2 + 3\). 4. Berechnung des Schnittpunkts mit der \(y\)-Achse durch Einsetzen von \(x = 0\): \(f(0) = -2(0 + 1)^2 + 3 = -2 \cdot 1 + 3 = 1\). Der Schnittpunkt liegt bei \(S_y(0 \mid 1)\).

a) Die Funktionsgleichung lautet \(f(x) = -2(x + 1)^2 + 3\). b) Der Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse ist \(S_y(0 \mid 1)\).

- Was musst du tun, um den Term in eine Form mit einer Klammer zum Quadrat zu bringen? - Wie hängen die Vorzeichen in der Scheitelpunktform mit den Koordinaten des Scheitelpunkts zusammen? - Was sagt die Zahl vor der Klammer über die Form und Ausrichtung der Parabel aus?

1. Ausklammern des Faktors \(2\) aus den Termen mit \(x\): \(f(x) = 2(x^2 + 6x) + 16\). 2. Quadratische Ergänzung innerhalb der Klammer mit \((\frac{6}{2})^2 = 9\): \(f(x) = 2(x^2 + 6x + 9 - 9) + 16\). 3. Anwendung der binomischen Formel und Vereinfachung: \(f(x) = 2((x+3)^2 - 9) + 16 = 2(x+3)^2 - 18 + 16 = 2(x+3)^2 - 2\). 4. Ablesen des Scheitelpunkts aus der Form \(a(x-d)^2 + e\): \(S(-3|-2)\). 5. Analyse des Streckfaktors \(a = 2\): Da \(|a| > 1\), ist die Parabel gestreckt (schmaler). Da \(a > 0\), ist sie nach oben geöffnet.

a) Die Scheitelpunktform lautet \(f(x) = 2(x+3)^2 - 2\). b) Der Scheitelpunkt ist \(S(-3|-2)\). c) Die Parabel ist gestreckt (schmaler als die Normalparabel) und nach oben geöffnet.

- Überlege dir, wie sich eine Änderung direkt am \(x\)-Wert im Vergleich zu einer Änderung am gesamten Funktionswert auf den Graphen auswirkt. - Welcher Teil der Funktionsgleichung ist für die Form (breit oder schmal) verantwortlich und welcher für die Position im Koordinatensystem? - Erinnere dich an die allgemeine Scheitelpunktform \(a(x - x_S)^2 + y_S\). Was bedeuten die einzelnen Parameter? - Achte besonders auf das Vorzeichen bei der Verschiebung entlang der \(x\)-Achse.

1. Die Streckung in \(y\)-Richtung mit dem Faktor \(3\) führt zum Funktionsterm \(3x^2\). 2. Die Verschiebung um \(4\) Einheiten nach links wird durch das Ersetzen von \(x\) durch \((x + 4)\) realisiert, woraus \(3(x + 4)^2\) folgt. 3. Die Verschiebung um \(1\) Einheit nach unten erfolgt durch Subtraktion von \(1\) am Ende des Terms: \(g(x) = 3(x + 4)^2 - 1\). 4. Der Scheitelpunkt der Normalparabel \((0|0)\) wird entsprechend der Verschiebungen auf den Punkt \(S(-4|-1)\) abgebildet.

Die Funktionsgleichung lautet \(g(x) = 3(x + 4)^2 - 1\). Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(-4|-1)\).

- Welche quadratische Ergänzung macht aus \(x^2+6x\) ein vollständiges Quadrat? - Welche Information über den Graphen lässt sich direkt aus \((x+d)^2+e\) ablesen? - Für die rechnerische Bestätigung vergleichst du Funktionswerte mit gleichem Abstand links und rechts der Achse.

1. Quadratische Ergänzung liefert \(f(x)=x^2+6x+9-4=(x+3)^2-4\). 2. Aus der Scheitelpunktform folgt der Scheitelpunkt \(S(-3\mid-4)\) und damit die Symmetrieachse \(x=-3\). 3. Es ist \(f(-3+h)=h^2-4\) und \(f(-3-h)=(-h)^2-4=h^2-4\). 4. Somit gilt \(f(-3+h)=f(-3-h)\) für alle \(h\), was die Achsensymmetrie bestätigt.

a) \(f(x)=(x+3)^2-4\). b) Symmetrieachse: \(x=-3\). c) \(f(-3+h)=f(-3-h)=h^2-4\).

- Kannst du einen gemeinsamen Faktor aus den Termen ausklammern, um die Arbeit mit den binomischen Formeln zu erleichtern? - Was sagt dir das Vorzeichen vor dem Quadrat über die Form der Kurve? - Überlege dir, wo der tiefste oder höchste Punkt der Kurve liegt. Berührt oder kreuzt er die waagerechte Achse? - Erinnerst du dich an die binomischen Formeln? Welche passt hier am besten?

1. Ausklammern des Faktors 2 aus den ersten beiden Gliedern: \(f(x) = 2(x^2 - 6x) + 18\). 2. Durchführung der quadratischen Ergänzung innerhalb der Klammer: \(f(x) = 2(x^2 - 6x + 3^2 - 3^2) + 18\). 3. Anwendung der binomischen Formel und Vereinfachung: \(f(x) = 2((x - 3)^2 - 9) + 18 = 2(x - 3)^2 - 18 + 18 = 2(x - 3)^2\). 4. Ablesen des Scheitelpunkts: \(S(3|0)\). 5. Bestimmung der Öffnung: Da der Koeffizient vor der Klammer (\(a = 2\)) positiv ist, ist die Parabel nach oben geöffnet. 6. Bestimmung der Nullstellen: Da die \(y\)-Koordinate des Scheitelpunkts \(0\) ist, liegt der Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse und der Graph berührt sie dort. Es gibt somit genau eine Nullstelle bei \(x = 3\).

a) \(f(x) = 2(x-3)^2\) b) Scheitelpunkt \(S(3|0)\); die Parabel ist nach oben geöffnet. c) Es gibt genau eine Nullstelle, da der Scheitelpunkt direkt auf der \(x\)-Achse liegt.

- Welchen Wert hat die Funktion \(f\) an der Stelle \(x=0\)? - Was musst du für \(x\) in die Gleichung von \(g\) einsetzen, damit das Ergebnis in der Klammer \(0\) wird? - Vergleiche die Lage der beiden Punkte, an denen der Funktionswert \(0\) ist, auf der \(x\)-Achse.

1. Bestimmung des Scheitelpunkts: Die Funktion \(g(x) = (x+5)^2\) liegt in der Scheitelpunktform \(y = (x-d)^2 + e\) vor, wobei \(d = -5\) und \(e = 0\). Der Scheitelpunkt ist somit \(S(-5 | 0)\). 2. Erklärung der Verschiebung: Der Funktionswert \(f(0) = 0^2 = 0\) wird bei der Funktion \(f\) an der Stelle \(x = 0\) erreicht. Damit die Funktion \(g(x) = (x+5)^2\) ebenfalls den Wert \(0\) annimmt, muss der Ausdruck in der Klammer Null ergeben: \(x + 5 = 0\). Dies ist für \(x = -5\) der Fall. Da der charakteristische Punkt (der Scheitelpunkt) von \(x = 0\) auf \(x = -5\) wandert, entspricht dies einer Verschiebung um \(5\) Einheiten in negative \(x\)-Richtung (nach links).

a) Der Scheitelpunkt ist \(S(-5 | 0)\). b) Damit \(g(x) = 0\) gilt (wie \(f(0) = 0\)), muss \(x = -5\) sein. Der Punkt wurde also von \(x=0\) zu \(x=-5\) verschoben, was einer Verschiebung nach links entspricht.

- Vergleiche die Richtung einer horizontalen Verschiebung mit dem Vorzeichen innerhalb der Klammer. - Unterscheide horizontale von vertikalen Änderungen der Scheitelpunktform. - Lies den Scheitelpunkt erst ab, nachdem die Gleichung in b) feststeht.

1. Eine Verschiebung der Normalparabel um \(3\) Einheiten nach links ersetzt \(x\) durch \(x+3\); die Verschiebung um \(2\) Einheiten nach oben addiert \(2\). Daher ist \(y=(x+3)^2+2\) korrekt. 2. Eine Verschiebung um \(3\) Einheiten nach rechts und \(2\) Einheiten nach unten ergibt \(y=(x-3)^2-2\). 3. Aus dieser Scheitelpunktform liest man den Scheitelpunkt \(S(3 \mid -2)\) ab.

a) Die Aussage ist korrekt. b) \(y=(x-3)^2-2\) c) \(S(3 \mid -2)\)

- Welche Form der Funktionsgleichung bietet sich an, wenn der Scheitelpunkt direkt gegeben ist? - Wie kannst du den gegebenen Punkt auf der \(x\)-Achse nutzen, um den Streckfaktor zu bestimmen? - Wie kommst du von der Scheitelpunktform zur allgemeinen Form?

1. Ansatz mit der Scheitelpunktform unter Verwendung von \(S(3 | 8)\): \(y = a(x - 3)^2 + 8\). 2. Einsetzen des Punktes \((5 | 0)\) in die Gleichung: \(0 = a(5 - 3)^2 + 8\). 3. Berechnung von \(a\): \(0 = 4a + 8 \implies 4a = -8 \implies a = -2\). 4. Umformung in die allgemeine Form durch Ausmultiplizieren: \(y = -2(x^2 - 6x + 9) + 8\). 5. Zusammenfassen der Terme: \(y = -2x^2 + 12x - 18 + 8 = -2x^2 + 12x - 10\). 6. Identifikation der Koeffizienten: \(a = -2\), \(b = 12\), \(c = -10\).

\(a = -2, b = 12, c = -10\)

- Lies zuerst die Koordinaten des Scheitelpunkts \(S(d \mid e)\) für beide Parabeln aus dem Koordinatensystem ab. - Erinnere dich an die allgemeine Scheitelpunktform einer quadratischen Funktion: \(y = a(x - d)^2 + e\). Wie hängen die Werte in der Gleichung mit den Koordinaten des Scheitelpunkts zusammen? - Achte auf das Vorzeichen vor der Klammer: Was bedeutet ein Minuszeichen für die Öffnungsrichtung der Parabel? - Vergleiche deine abgelesenen Scheitelpunkte und Öffnungsrichtungen mit den vier vorgegebenen Gleichungen.

1. Bestimmung für den blauen Graphen \(f\): - Der Scheitelpunkt von \(f\) liegt bei \(S_f(2 \mid 3)\). - Die Parabel ist nach unten geöffnet, was bedeutet, dass der Streckfaktor \(a\) vor der Klammer negativ sein muss. - Die Scheitelpunktform lautet allgemein \(y = a(x - d)^2 + e\) mit dem Scheitelpunkt \((d \mid e)\). Mit \(S_f(2 \mid 3)\) und \(a = -1\) ergibt sich: \(y = -(x - 2)^2 + 3\). - Somit gehört der Graph von \(f\) zu **Gleichung 1**. 2. Bestimmung für den grünen Graphen \(g\): - Der Scheitelpunkt von \(g\) liegt bei \(S_g(-1 \mid -2)\). - Die Parabel ist nach oben geöffnet, also ist der Streckfaktor \(a\) positiv. - Mit \(S_g(-1 \mid -2)\) und \(a = 0{,}5\) ergibt sich die Gleichung: \(y = 0{,}5(x + 1)^2 - 2\). - Somit gehört der Graph von \(g\) zu **Gleichung 2**. 3. Ausschluss der anderen Gleichungen: - Gleichung 3: \(y = (x - 2)^2 + 3\) hat zwar den Scheitelpunkt \((2 \mid 3)\), ist aber nach oben geöffnet. - Gleichung 4: \(y = 0{,}5(x - 1)^2 - 2\) hat den Scheitelpunkt \((1 \mid -2)\), was nicht zu \(g\) passt.

a) Zuordnung: - Der Graph von \(f\) gehört zu **Gleichung 1**. - Der Graph von \(g\) gehört zu **Gleichung 2**. b) Begründung: - Der Graph \(f\) hat den Scheitelpunkt \(S_f(2 \mid 3)\) und ist nach unten geöffnet. Dies entspricht genau der Gleichung \(y = -(x - 2)^2 + 3\). - Der Graph \(g\) hat den Scheitelpunkt \(S_g(-1 \mid -2)\) und ist nach oben geöffnet. Dies entspricht genau der Gleichung \(y = 0{,}5(x + 1)^2 - 2\).

- Vergleiche die Scheitelpunkte der Terme mit den höchsten beziehungsweise tiefsten Punkten der Graphen. - Das Vorzeichen des Streckungsfaktors bestimmt die Öffnungsrichtung. - Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse setzt du \(x=0\).

1. Term 1 hat den Scheitelpunkt \((-1 \mid 3)\) und einen negativen Streckungsfaktor. Daher ist die Parabel nach unten geöffnet und gehört zu Graph \(p\). 2. Term 2 hat den Scheitelpunkt \((2 \mid -4)\) und einen positiven Streckungsfaktor. Daher ist die Parabel nach oben geöffnet und gehört zu Graph \(q\). 3. Für Term 1 gilt \(f(0)=-0{,}5\cdot 1^2+3=2{,}5\). Der \(y\)-Achsenschnittpunkt ist \((0 \mid 2{,}5)\). 4. Für Term 2 gilt \(g(0)=1{,}5\cdot (-2)^2-4=2\). Der \(y\)-Achsenschnittpunkt ist \((0 \mid 2)\).

a) Term 1 gehört zu Graph \(p\); Term 2 gehört zu Graph \(q\). b) Die \(y\)-Achsenschnittpunkte sind \((0 \mid 2{,}5)\) für \(f\) und \((0 \mid 2)\) für \(g\).

- Wie hängen der höchste oder tiefste Punkt einer Parabel mit ihrem Scheitelpunkt zusammen? - Welche Rolle spielt es für die Funktionsgleichung, ob eine Parabel nach oben oder nach unten geöffnet ist? - Wie kannst du die Verschiebung einer Parabel in \(x\)- und \(y\)-Richtung an ihrem Funktionsterm ablesen?

1. Ablesen der Scheitelpunkte aus dem Koordinatensystem: Der Scheitelpunkt ist der tiefste Punkt (bei einer nach oben geöffneten Parabel) bzw. der höchste Punkt (bei einer nach unten geöffneten Parabel). Aus der Zeichnung lässt sich für die blaue Parabel \(f\) der Scheitelpunkt \(S_1(2 \mid 1)\) ablesen. Für die rote Parabel \(g\) lässt sich der Scheitelpunkt \(S_2(-1 \mid 3)\) ablesen. 2. Aufstellen der Funktionsgleichungen: Die Scheitelpunktform einer verschobenen Normalparabel lautet allgemein \(y = a \cdot (x - d)^2 + e\), wobei \(S(d \mid e)\) der Scheitelpunkt ist. Da \(f\) nach oben geöffnet ist, gilt \(a = 1\). Einsetzen von \(S_1(2 \mid 1)\) ergibt: \(f(x) = (x - 2)^2 + 1\) Da \(g\) nach unten geöffnet ist, gilt \(a = -1\). Einsetzen von \(S_2(-1 \mid 3)\) ergibt: \(g(x) = -(x + 1)^2 + 3\)

a) \(S_1(2 \mid 1)\) und \(S_2(-1 \mid 3)\) b) \(f(x) = (x - 2)^2 + 1\) und \(g(x) = -(x + 1)^2 + 3\)

- Wie lautet die allgemeine Scheitelpunktform einer quadratischen Funktion? Welche Bedeutung haben die Parameter darin? - Lies den Scheitelpunkt und den markierten Punkt \(P\) aus der Abbildung ab. - Setze den Scheitelpunkt zunächst in die Scheitelpunktform ein. - Nutze anschließend \(P\), um den noch unbekannten Streckfaktor \(a\) zu bestimmen.

1. Ablesen des Scheitelpunkts: \(S(-2 \mid 1)\). Daraus folgt \(d = -2\) und \(e = 1\). 2. Aufstellen der vorläufigen Scheitelpunktform: \(f(x) = a(x + 2)^2 + 1\). 3. Ablesen des Punktes \(P(0 \mid -1)\). 4. Einsetzen der Koordinaten von \(P\) zur Bestimmung von \(a\): \(-1 = a(0 + 2)^2 + 1\) \(-1 = 4a + 1\) \(4a = -2\) \(a = -0{,}5\). 5. Aufstellen der vollständigen Funktionsgleichung: \(f(x) = -0{,}5(x + 2)^2 + 1\).

a) \(S(-2 \mid 1)\), \(P(0 \mid -1)\) b) \(f(x) = -0{,}5(x + 2)^2 + 1\)

- Wo liegt der tiefste Punkt der neuen Kurve im Vergleich zum Ursprung? - Wie viele Einheiten musst du nach links oder rechts gehen? - Wie viele Einheiten musst du nach oben oder unten gehen? - Hat sich die Öffnung der Parabel verändert oder ist sie noch so breit wie die Normalparabel?

1. Bestimmung des Scheitelpunkts von \(g\): Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(-2 \mid -3)\). 2. Analyse der Verschiebung: Die Normalparabel wurde um 2 Einheiten nach links und um 3 Einheiten nach unten verschoben. 3. Überprüfung der Form: Da man vom Scheitelpunkt aus eine Einheit nach rechts und eine Einheit nach oben geht, um auf den Graphen zu gelangen, handelt es sich weiterhin um eine Normalparabel (keine Streckung oder Stauchung). 4. Aufstellen der Funktionsgleichung: Mit \(x_S = -2\) und \(y_S = -3\) ergibt sich die Scheitelpunktform \(g(x) = (x + 2)^2 - 3\).

Der Graph von \(g\) entsteht durch eine Verschiebung um 2 Einheiten nach links und 3 Einheiten nach unten. Die Funktionsgleichung lautet \(g(x) = (x + 2)^2 - 3\).

- Wo liegt der Scheitelpunkt der Parabel im Koordinatensystem? - Erinnere dich an die allgemeine Scheitelpunktform \(f(x) = a(x-d)^2 + e\). Wofür stehen \(d\) und \(e\)? - Achte besonders auf das Vorzeichen beim Einsetzen der \(x\)-Koordinate des Scheitelpunkts. - Wie kannst du prüfen, ob der Streckfaktor \(a = 1\) ist?

1. Den Scheitelpunkt \(S\) aus dem Graphen ablesen: Der tiefste Punkt der Parabel liegt bei \(S(2 \mid -3)\). 2. Die Scheitelpunktform aufstellen: \(f(x) = a(x - x_s)^2 + y_s\). Mit den Koordinaten von \(S\) ergibt sich \(f(x) = a(x - 2)^2 - 3\). 3. Den Streckfaktor \(a\) bestimmen: Ein weiterer Punkt auf dem Graphen ist der \(y\)-Achsenabschnitt \(P(0 \mid 1)\). Einsetzen in die Gleichung: \(1 = a(0 - 2)^2 - 3 \Rightarrow 1 = 4a - 3 \Rightarrow 4 = 4a \Rightarrow a = 1\). 4. Vergleich mit Sarahs Lösung: Sarah hat das Vorzeichen in der Klammer vertauscht (sie hat den Scheitelpunkt bei \(-2\) statt \(+2\) angenommen). Die korrekte Gleichung lautet: \(f(x) = (x - 2)^2 - 3\).

Sarahs Lösung ist falsch. Sie hat das Vorzeichen der \(x\)-Koordinate des Scheitelpunkts verwechselt. Da der Scheitelpunkt bei \(S(2 \mid -3)\) liegt und die Parabel nicht gestreckt ist (\(a=1\)), lautet die richtige Gleichung: \(f(x) = (x - 2)^2 - 3\).

- Vergleiche die Lage des Scheitelpunkts im Graphen mit der Lage, die aus Finns Gleichung hervorgeht. - Was bedeutet ein Minuszeichen vor der Klammer für die Öffnung der Parabel? - Überprüfe durch Einsetzen eines Punktes (z. B. der Nullstelle), ob die Gleichung stimmen kann.

1. Den Scheitelpunkt aus der Gleichung von Finn ablesen: \(S(1 \mid 4)\). 2. Den Scheitelpunkt aus dem Graphen ablesen: Der höchste Punkt der Parabel liegt bei \(S(-1 \mid 4)\). 3. Vergleich: Der Graph ist gegenüber Finns Vermutung an der \(y\)-Achse gespiegelt (Verschiebung um \(1\) nach links statt nach rechts). 4. Die Form der Parabel prüfen: Vom Scheitelpunkt aus geht man \(1\) nach rechts und \(1\) nach unten zum Punkt \((0 \mid 3)\). Der Streckfaktor ist also tatsächlich \(a = -1\). 5. Korrekte Gleichung aufstellen: Mit \(S(-1 \mid 4)\) und \(a = -1\) ergibt sich \(g(x) = -(x - (-1))^2 + 4 = -(x + 1)^2 + 4\).

Nein, die Gleichung passt nicht ganz. Finn hat eine Verschiebung nach rechts (\(x-1\)) statt nach links (\(x+1\)) angenommen. Der Scheitelpunkt im Graphen liegt bei \((-1 \mid 4)\). Die richtige Gleichung lautet: \(g(x) = -(x+1)^2 + 4\).

- Der Scheitelpunkt ist bei einer nach oben geöffneten Normalparabel der tiefste Punkt des Graphen. - In der Form \(y = (x - d)^2 + e\) gibt \(d\) die Verschiebung in x-Richtung und \(e\) die Verschiebung in y-Richtung an. - Achte besonders auf das Vorzeichen in der Klammer: Eine Verschiebung nach links bedeutet ein Pluszeichen in der Klammer.

1. Identifikation des Scheitelpunkts von \(f\): Der tiefste Punkt des blauen Graphen liegt im Koordinatensystem bei \(S_f(3 \mid -2)\). 2. Aufstellen der Funktionsgleichung für \(f\): Mit den Werten \(d = 3\) und \(e = -2\) ergibt sich die Gleichung \(f(x) = (x - 3)^2 - 2\). 3. Identifikation des Scheitelpunkts von \(g\): Der tiefste Punkt des roten Graphen liegt bei \(S_g(-1 \mid 3)\). 4. Aufstellen der Funktionsgleichung für \(g\): Mit \(d = -1\) (da \(x - (-1) = x + 1\)) und \(e = 3\) lautet die Gleichung \(g(x) = (x + 1)^2 + 3\).

\(f\): \(S(3 \mid -2)\), \(f(x) = (x - 3)^2 - 2\) \(g\): \(S(-1 \mid 3)\), \(g(x) = (x + 1)^2 + 3\)

- Suche zuerst den tiefsten oder höchsten Punkt der Parabeln, um den Scheitelpunkt zu finden. - Überprüfe, wie weit sich der Graph nach oben oder unten verändert, wenn du vom Scheitelpunkt aus eine Einheit nach rechts gehst. - Die Nullstellen sind die Stellen, an denen der Graph die x-Achse berührt oder schneidet.

1. Bestimmung der Scheitelpunktform für \(f\): Der Scheitelpunkt von \(f\) liegt bei \(S_f(2 \mid -1)\). Da der Graph eine Normalparabel ist (eine Einheit nach rechts, eine nach oben), lautet die Gleichung: \(f(x) = (x - 2)^2 - 1\). 2. Bestimmung der Scheitelpunktform für \(g\): Der Scheitelpunkt von \(g\) liegt bei \(S_g(-1 \mid 2)\). Geht man vom Scheitelpunkt eine Einheit nach rechts, geht der Graph um \(0{,}5\) Einheiten nach unten. Der Streckfaktor ist also \(a = -0{,}5\). Die Gleichung lautet: \(g(x) = -0{,}5(x + 1)^2 + 2\). 3. Ablesen der Nullstellen: Für \(f\) lassen sich die Nullstellen näherungsweise als \(x_1 \approx 1\) und \(x_2 \approx 3\) ablesen. Für \(g\) lassen sich die Nullstellen näherungsweise als \(x_1 \approx -3\) und \(x_2 \approx 1\) ablesen.

a) \(f(x) = (x - 2)^2 - 1\); \(g(x) = -0{,}5(x + 1)^2 + 2\) b) Nullstellen von \(f\): \(x_1 \approx 1\), \(x_2 \approx 3\); Nullstellen von \(g\): \(x_1 \approx -3\), \(x_2 \approx 1\)

- Der Scheitelpunkt ist der tiefste (oder höchste) Punkt einer Parabel. - Erinnere dich an die Scheitelpunktform \(y = (x - x_S)^2 + y_S\). Was bedeuten \(x_S\) und \(y_S\)? - Achte beim Ablesen genau auf die Skalierung der Achsen. Ein Kästchen entspricht hier \(0{,}5\) Einheiten. - Überprüfe deine Terme, indem du einen weiteren Punkt vom Graphen in deine Gleichung einsetzt.

1. Bestimmung des Scheitelpunkts von \(f\): Aus dem Graphen lässt sich der tiefste Punkt der orangefarbenen Parabel bei \(S_f(2{,}5 \mid 1)\) ablesen. Da es eine Normalparabel ist, lautet der Term in Scheitelpunktform \(f(x) = (x - 2{,}5)^2 + 1\). 2. Bestimmung des Scheitelpunkts von \(g\): Der Scheitelpunkt der blauen Parabel liegt bei \(S_g(-3 \mid -0{,}5)\). Der zugehörige Term ist \(g(x) = (x + 3)^2 - 0{,}5\). 3. Bestimmung des Scheitelpunkts von \(h\): Der Scheitelpunkt der grünen Parabel liegt auf der y-Achse bei \(S_h(0 \mid -2)\). Da keine Verschiebung in x-Richtung vorliegt, lautet der Term \(h(x) = x^2 - 2\).

a) \(S_f(2{,}5 \mid 1)\); \(S_g(-3 \mid -0{,}5)\); \(S_h(0 \mid -2)\) b) \(f(x) = (x - 2{,}5)^2 + 1\); \(g(x) = (x + 3)^2 - 0{,}5\); \(h(x) = x^2 - 2\)

- Der Scheitelpunkt ist der höchste oder tiefste Punkt einer Parabel. - Die Symmetrieachse ist die vertikale Gerade, die genau durch die Mitte der Parabel geht. - In der Scheitelpunktform \(y = a(x - x_S)^2 + y_S\) geben \(x_S\) und \(y_S\) direkt die Koordinaten des Scheitelpunkts an. - Um den Streckfaktor \(a\) zu finden, kannst du einen weiteren gut ablesbaren Punkt der Parabel in den Funktionsansatz einsetzen.

1. Scheitelpunkte ablesen: Für die Parabel \(f\) liegt der tiefste Punkt bei \(S_f(3 \mid -4)\). Für die Parabel \(g\) liegt der höchste Punkt bei \(S_g(-2 \mid 2)\). 2. Symmetrieachse von \(f\): Die Symmetrieachse verläuft vertikal durch den Scheitelpunkt. Da \(x_S = 3\), lautet die Gleichung \(x = 3\). 3. Funktionsgleichung von \(g\): Der Scheitelpunkt ist \(S(-2 \mid 2)\), also lautet der Ansatz \(g(x) = a(x + 2)^2 + 2\). Ein weiterer Punkt auf der Parabel ist der Ursprung \((0 \mid 0)\). Einsetzen ergibt \(0 = a \cdot (0 + 2)^2 + 2\), also \(0 = 4a + 2\). Daraus folgt \(4a = -2\) und somit \(a = -0{,}5\). Die Scheitelpunktform ist \(g(x) = -0{,}5(x + 2)^2 + 2\).

a) \(S_f(3 \mid -4)\), \(S_g(-2 \mid 2)\) b) \(x = 3\) c) \(g(x) = -0{,}5(x + 2)^2 + 2\)

- Welche Informationen kannst du unmittelbar aus der Scheitelpunktform ablesen? - Welche Gleichung entsteht, wenn du nach den Nullstellen suchst? - Wie hängt die Symmetrieachse mit der \(x\)-Koordinate des Scheitelpunkts zusammen?

1. Aus der Scheitelpunktform \(f(x) = a(x - x_S)^2 + y_S\) liest man \(x_S = -1\) und \(y_S = -8\) ab. Also ist \(S(-1 \mid -8)\). 2. Für die Nullstellen setzt man \(f(x) = 0\): \(2(x + 1)^2 - 8 = 0 \Rightarrow (x + 1)^2 = 4\). Daraus folgt \(x + 1 = 2\) oder \(x + 1 = -2\), also \(x_1 = 1\) und \(x_2 = -3\). 3. Die Symmetrieachse verläuft durch den Scheitelpunkt parallel zur \(y\)-Achse. Daher lautet ihre Gleichung \(x = -1\).

a) \(S(-1 \mid -8)\) b) \(x_1 = 1\) und \(x_2 = -3\) c) \(x = -1\)

- Welche Informationen kannst du unmittelbar aus der Scheitelpunktform ablesen? - Welcher Parameter bestimmt die Öffnungsrichtung der Parabel? - Welchen \(x\)-Wert haben alle Punkte auf der \(y\)-Achse?

1. Aus \(g(x) = a(x - x_S)^2 + y_S\) liest man \(x_S = 3\) und \(y_S = 2\) ab. Somit ist \(S(3 \mid 2)\). 2. Es gilt \(a = -0{,}5 < 0\). Deshalb ist die Parabel nach unten geöffnet. 3. Für den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse setzt man \(x = 0\): \(g(0) = -0{,}5(0 - 3)^2 + 2 = -4{,}5 + 2 = -2{,}5\). Der Schnittpunkt ist \((0 \mid -2{,}5)\).

a) \(S(3 \mid 2)\) b) Nach unten geöffnet, da \(a = -0{,}5 < 0\). c) \((0 \mid -2{,}5)\)

- Welche Informationen kannst du direkt aus dem tiefsten Punkt des Graphen ablesen? - Nutze die Scheitelpunktform \(f(x) = a(x - d)^2 + e\). Welche Werte für \(d\) und \(e\) passen zum Scheitelpunkt? - Wie kannst du den Streckfaktor \(a\) bestimmen, wenn du einen weiteren Punkt der Parabel kennst? - Erinnere dich an die binomischen Formeln, um die Klammer aufzulösen.

1. Den Scheitelpunkt \(S(3 \mid -2)\) direkt aus dem Graphen ablesen. 2. Die Koordinaten des Scheitelpunkts in den Ansatz der Scheitelpunktform einsetzen: \(f(x) = a(x - 3)^2 - 2\). 3. Einen weiteren Punkt ablesen, zum Beispiel \(P(1 \mid 2)\), und dessen Koordinaten in die Gleichung einsetzen, um \(a\) zu bestimmen: \(2 = a(1 - 3)^2 - 2\) \(2 = 4a - 2\) \(4 = 4a\) \(a = 1\) 4. Die vollständige Funktionsgleichung in Scheitelpunktform lautet: \(f(x) = (x - 3)^2 - 2\). 5. Umwandlung in die allgemeine Form durch Anwendung der zweiten binomischen Formel und Zusammenfassen: \(f(x) = (x^2 - 6x + 9) - 2\) \(f(x) = x^2 - 6x + 7\)

a) \(S(3 \mid -2)\) b) \(f(x) = (x - 3)^2 - 2\) c) \(f(x) = x^2 - 6x + 7\)

- Welchen Einfluss hat die Zahl vor der Klammer auf die Öffnungsrichtung der Kurve? - Wie kannst du feststellen, welche \(y\)-Werte die Funktion überhaupt annehmen kann? - Vergleiche den gegebenen \(y\)-Wert eines Punktes mit dem Wert, den die Funktion an derselben Stelle liefert.

1. Bestimmung der Wertemenge: Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(1|3)\). Da der Streckungsfaktor \(a = -2\) negativ ist, ist die Parabel nach unten geöffnet. Der maximale Funktionswert ist somit \(y = 3\). Die Wertemenge ist \(W_f = \{y \in \mathbb{R} \mid y \le 3\}\). 2. Prüfung für Punkt \(A(0|2)\): Berechne den Funktionswert an der Stelle \(x = 0\): \(f(0) = -2(0-1)^2 + 3 = -2(1) + 3 = 1\). Da der \(y\)-Wert des Punktes \(A\) mit \(2\) größer als der Funktionswert \(1\) ist, liegt Punkt \(A\) oberhalb des Graphen. 3. Prüfung für Punkt \(B(2|0)\): Berechne den Funktionswert an der Stelle \(x = 2\): \(f(2) = -2(2-1)^2 + 3 = -2(1) + 3 = 1\). Da der \(y\)-Wert des Punktes \(B\) mit \(0\) kleiner als der Funktionswert \(1\) ist, liegt Punkt \(B\) unterhalb des Graphen.

a) \(W_f = \{y \in \mathbb{R} \mid y \le 3\}\) b) Punkt \(A\) liegt oberhalb des Graphen, da \(f(0) = 1 < 2\). Punkt \(B\) liegt unterhalb des Graphen, da \(f(2) = 1 > 0\).

- Worauf musst du achten, wenn vor dem \(x^2\) eine Zahl steht? - Wie findest du den Wert für die quadratische Ergänzung? - Was sagt dir das Vorzeichen in der Klammer über die Verschiebung entlang der \(x\)-Achse? - Wie wirkt sich ein Faktor vor der Klammer auf die Form der Parabel aus?

1. Ausklammern des Streckfaktors \(2\) aus den ersten beiden Gliedern: \(f(x) = 2(x^2 - 6x) + 10\). 2. Durchführung der quadratischen Ergänzung innerhalb der Klammer mit \((\frac{6}{2})^2 = 9\): \(f(x) = 2(x^2 - 6x + 9 - 9) + 10\). 3. Anwendung der binomischen Formel: \(f(x) = 2((x-3)^2 - 9) + 10\). 4. Ausmultiplizieren und Vereinfachen: \(f(x) = 2(x-3)^2 - 18 + 10 = 2(x-3)^2 - 8\). 5. Ablesen des Scheitelpunkts: \(S(3 \mid -8)\). 6. Beschreibung der Transformation: Die Parabel ist mit dem Faktor \(2\) gestreckt, um \(3\) Einheiten nach rechts und um \(8\) Einheiten nach unten verschoben.

Die Scheitelpunktform lautet \(f(x) = 2(x-3)^2 - 8\). Der Scheitelpunkt ist \(S(3 \mid -8)\). Die Parabel ist im Vergleich zur Normalparabel mit dem Faktor \(2\) gestreckt, um \(3\) Einheiten nach rechts und um \(8\) Einheiten nach unten verschoben.

- Welche Informationen liefert dir der Scheitelpunkt direkt für die Formel? - Wie kannst du den Punkt \(P\) nutzen, um den Streckfaktor zu berechnen? - Welche Rechenregel musst du beachten, wenn du eine Klammer mit einem Minuszeichen davor auflöst? - Wie kommst du von der Scheitelpunktform zur allgemeinen Form?

1. Ansatz der Scheitelpunktform \(y = a(x - x_s)^2 + y_s\) mit dem gegebenen Scheitelpunkt \(S(-2 \mid 5)\): \(y = a(x + 2)^2 + 5\). 2. Einsetzen des Punktes \(P(0 \mid 1)\) zur Bestimmung von \(a\): \(1 = a(0 + 2)^2 + 5\). 3. Auflösen nach \(a\): \(1 = 4a + 5 \Rightarrow -4 = 4a \Rightarrow a = -1\). 4. Aufstellen der Scheitelpunktform: \(y = -(x + 2)^2 + 5\). 5. Umwandeln in die allgemeine Form durch Auflösen der Klammer (binomische Formel): \(y = -(x^2 + 4x + 4) + 5\). 6. Zusammenfassen: \(y = -x^2 - 4x - 4 + 5 = -x^2 - 4x + 1\).

Die Scheitelpunktform lautet \(y = -(x + 2)^2 + 5\). Die allgemeine Form lautet \(y = -x^2 - 4x + 1\).

- Um gemeinsame Punkte zu finden, musst du die Funktionsterme gleichsetzen. - Wie viele Lösungen kann eine quadratische Gleichung haben und was bedeutet das für die Anzahl der Schnittpunkte? - Was sagt das Vorzeichen vor dem quadratischen Term über die Öffnung der Parabel aus? - Welche Rolle spielt die \(y\)-Koordinate des Scheitelpunkts für den Wertebereich?

1. Gleichsetzen der Funktionsausdrücke: \(x^2 = -(x - 2)^2 + 2\). 2. Auflösen der Gleichung: \(x^2 = -(x^2 - 4x + 4) + 2 \implies x^2 = -x^2 + 4x - 4 + 2 \implies x^2 = -x^2 + 4x - 2\). 3. Umstellen zur Normalform einer quadratischen Gleichung: \(2x^2 - 4x + 2 = 0 \implies x^2 - 2x + 1 = 0\). 4. Anwendung der binomischen Formel oder der \(pq\)-Formel: \((x - 1)^2 = 0 \implies x = 1\). Es gibt genau einen Berührpunkt. 5. Berechnung der \(y\)-Koordinate: \(f(1) = 1^2 = 1\). Der Schnittpunkt ist \(P(1 | 1)\). 6. Wertebereich von \(g\): Der Scheitelpunkt von \(g\) liegt bei \(S_g(2 | 2)\). Da der Koeffizient vor der Klammer negativ ist (\(a = -1\)), ist die Parabel nach unten geöffnet. 7. Der höchste Punkt ist somit der Scheitelpunkt mit \(y = 2\). Der Wertebereich umfasst alle Werte kleiner oder gleich \(2\): \(W = \{y \in \mathbb{R} | y \le 2\}\).

a) Es gibt genau einen Schnittpunkt (Berührpunkt) bei \(P(1 | 1)\). b) Der Wertebereich ist \(W = \{y \in \mathbb{R} | y \le 2\}\), da die Parabel nach unten geöffnet ist und ihr Maximum im Scheitelpunkt bei \(y = 2\) erreicht.

- Was weißt du über die Lage zweier Punkte mit gleichem \(y\)-Wert bei einer Parabel? - Wie hilft dir der Abstand der \(x\)-Werte zur Symmetrieachse weiter? - Wenn du die Symmetrieachse kennst, wie kannst du dann die Höhe des Scheitelpunkts finden? - Achte beim Wertebereich darauf, ob der Scheitelpunkt im betrachteten Bereich liegt.

1. Bestimmung der Symmetrieachse: Da \(P\) und \(Q\) dieselbe \(y\)-Koordinate haben, liegt die Symmetrieachse genau in der Mitte: \(x_s = \frac{-2 + 4}{2} = 1\). 2. Bestimmung der \(y\)-Koordinate des Scheitelpunkts: Ansatz Scheitelpunktform \(f(x) = (x - 1)^2 + y_s\). Punkt \(Q(4 | 6)\) einsetzen: \(6 = (4 - 1)^2 + y_s \implies 6 = 9 + y_s \implies y_s = -3\). Der Scheitelpunkt ist \(S(1 | -3)\). 3. Aufstellen der Normalform: \(f(x) = (x - 1)^2 - 3 = x^2 - 2x + 1 - 3 = x^2 - 2x - 2\). 4. Wertebereich auf \([-3; 3]\): Der Scheitelpunkt \(x_s = 1\) liegt im Intervall, also ist das Minimum \(y_{min} = -3\). 5. Funktionswerte an den Intervallgrenzen: \(f(-3) = (-3 - 1)^2 - 3 = 16 - 3 = 13\) und \(f(3) = (3 - 1)^2 - 3 = 4 - 3 = 1\). 6. Der größte Wert im Intervall ist \(13\), der kleinste \(-3\). Der Wertebereich ist \(W = [-3; 13]\).

a) Der Scheitelpunkt ist \(S(1 | -3)\). b) Die Normalform lautet \(f(x) = x^2 - 2x - 2\). c) Der Wertebereich für das Intervall \([-3; 3]\) ist \(W = [-3; 13]\).

- Wenn der Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse liegt, wie lautet dann der \(y\)-Wert des Scheitelpunkts? - Erinnere dich an die Scheitelpunktform \(f(x) = (x-d)^2 + e\). Was bedeutet die Information über die Lage des Scheitelpunkts für \(e\)? - Wie viele Lösungen erhältst du beim Lösen einer Gleichung der Form \(x^2 = a\), wenn \(a\) positiv ist? - Kann ein Quadrat einer Zahl ein negatives Ergebnis liefern?

1. Eine verschobene Normalparabel mit Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse hat die Form \(f(x) = (x - d)^2\). 2. Zu Teil a): Einsetzen von \(A(1 \mid 4)\) ergibt \(4 = (1 - d)^2\). 3. Ziehen der Wurzel führt zu zwei Fällen: \(1 - d = 2\) oder \(1 - d = -2\). Daraus ergeben sich \(d_1 = -1\) und \(d_2 = 3\). 4. Die möglichen Gleichungen sind \(f_1(x) = (x + 1)^2\) und \(f_2(x) = (x - 3)^2\). 5. Zu Teil b): Einsetzen von \(B(1 \mid -4)\) führt zu \(-4 = (1 - d)^2\). 6. Da das Quadrat einer reellen Zahl \((1 - d)^2\) niemals negativ sein kann, gibt es keine Lösung für \(d\).

a) Die möglichen Funktionsgleichungen sind \(f_1(x) = (x + 1)^2\) und \(f_2(x) = (x - 3)^2\). b) Da die Funktionsgleichung die Form \(f(x) = (x - d)^2\) hat und Quadrate reeller Zahlen stets größer oder gleich Null sind, kann kein negativer \(y\)-Wert wie \(-4\) erreicht werden.

- Was sagt dir die Information „Scheitelpunkt liegt auf der Geraden \(y = 2\)“ über die \(y\)-Koordinate des Scheitelpunkts aus? - Setze die bekannte Koordinate in die Scheitelpunktform ein. - Wie gehst du vor, um die Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse zu finden? - Überlege dir die Form und Lage der Parabel: Wo ist der tiefste Punkt und in welche Richtung ist sie geöffnet?

1. Da der Scheitelpunkt auf der Geraden \(y = 2\) liegt, ist sein \(y\)-Wert \(y_s = 2\). Die Scheitelpunktform lautet \(f(x) = (x - d)^2 + 2\). 2. Einsetzen von \(P(4 \mid 6)\): \(6 = (4 - d)^2 + 2\), also \(4 = (4 - d)^2\). 3. Lösen der Gleichung: \(4 - d = 2 \Rightarrow d = 2\) oder \(4 - d = -2 \Rightarrow d = 6\). 4. Die Funktionen sind \(f_1(x) = (x - 2)^2 + 2\) und \(f_2(x) = (x - 6)^2 + 2\). 5. Untersuchung auf Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse (Nullstellen): \((x - d)^2 + 2 = 0 \Rightarrow (x - d)^2 = -2\). 6. Da ein Quadrat nicht negativ sein kann, gibt es keine reellen Lösungen. Alternativ: Da der Scheitelpunkt bei \(y = 2\) liegt und die Parabeln nach oben geöffnet sind, sind alle Funktionswerte mindestens \(2\). Es gibt keinen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse.

1. Die Funktionsgleichungen lauten \(f_1(x) = (x - 2)^2 + 2\) und \(f_2(x) = (x - 6)^2 + 2\). 2. Die Parabeln schneiden die \(x\)-Achse nicht, da ihr kleinster Funktionswert (der \(y\)-Wert des Scheitelpunkts) \(2\) ist und sie nach oben geöffnet sind. Rechnerisch führt der Ansatz \(f(x)=0\) auf die nicht lösbare Gleichung \((x-d)^2 = -2\).

- Erinnere dich an die erste und zweite binomische Formel. - Wie sieht die Scheitelpunktform einer Parabel aus, deren Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse liegt? - Welche \(y\)-Koordinate haben alle Punkte, die auf der \(x\)-Achse liegen? - Du kannst die quadratische Ergänzung nutzen, um den Scheitelpunkt direkt abzulesen.

1. Untersuchung von \(f(x) = x^2 - 14x + 49\): Anwendung der zweiten binomischen Formel ergibt \(f(x) = (x - 7)^2\). Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(7|0)\). Da die \(y\)-Koordinate \(0\) ist, liegt der Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse. 2. Untersuchung von \(g(x) = x^2 + 5x + 6{,}25\): Anwendung der ersten binomischen Formel mit \(2 \cdot 2{,}5 = 5\) und \(2{,}5^2 = 6{,}25\) ergibt \(g(x) = (x + 2{,}5)^2\). Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(-2{,}5|0)\). Da die \(y\)-Koordinate \(0\) ist, liegt der Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse. 3. Untersuchung von \(h(x) = x^2 - 2x - 1\): Ein perfektes Quadrat wäre \(x^2 - 2x + 1\). Durch quadratische Ergänzung folgt \(h(x) = (x - 1)^2 - 2\). Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(1|-2)\). Da die \(y\)-Koordinate ungleich \(0\) ist, liegt der Scheitelpunkt nicht auf der \(x\)-Achse. 4. Allgemein gilt für eine verschobene Normalparabel mit Scheitelpunkt \(S(d|0)\): \(f(x)=(x-d)^2\). Damit ist Anjas Behauptung richtig.

Anjas Behauptung ist richtig. a) Ja, der Scheitelpunkt liegt auf der \(x\)-Achse; \(S(7|0)\). b) Ja, der Scheitelpunkt liegt auf der \(x\)-Achse; \(S(-2{,}5|0)\). c) Nein, der Scheitelpunkt liegt nicht auf der \(x\)-Achse; \(S(1|-2)\).

- Was muss für die Konstante am Ende der Normalform gelten, damit man die binomischen Formeln rückwärts anwenden kann? - Wenn eine Parabel den Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse hat, wie viele Nullstellen hat sie dann? - Überlege dir, wie der lineare Teil \(12x\) mit dem binomischen Term zusammenhängt.

1. Bedingung für Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse: Die \(y\)-Koordinate des Scheitelpunktes muss \(0\) sein. Dies ist der Fall, wenn der Term ein perfektes Quadrat der Form \((x + d)^2 = x^2 + 2dx + d^2\) ist. 2. Vergleich der Koeffizienten: Der lineare Koeffizient ist \(12\). Es gilt \(2d = 12\), woraus \(d = 6\) folgt. 3. Berechnung von \(q\): Der konstante Term \(q\) muss demnach \(d^2\) entsprechen, also \(q = 6^2 = 36\). 4. Aufstellen der Scheitelpunktform: Mit \(d = 6\) lautet die Gleichung \(f(x) = (x + 6)^2\). Der Scheitelpunkt ist \(S(-6|0)\).

Der Wert ist \(q = 36\). Die Scheitelpunktform lautet \(f(x) = (x + 6)^2\).

- Wandle beide Funktionsgleichungen in die Scheitelpunktform um. - Skizziere dir im Kopf oder auf Papier, wo die Scheitelpunkte liegen und in welche Richtung die Parabeln geöffnet sind. - Überlege, ob die Parabel die \(x\)-Achse schneidet, berührt oder gar nicht erreicht.

1. Scheitelpunkt von \(p_1\): Der Term \(x^2 - 4x + 4\) entspricht \((x - 2)^2\). Der Scheitelpunkt ist \(S_1(2|0)\). 2. Nullstellen von \(p_1\): Da der Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse liegt (\(y = 0\)) und die Parabel nach oben geöffnet ist, berührt sie die \(x\)-Achse in genau einem Punkt. Es gibt also genau eine Nullstelle. 3. Scheitelpunkt von \(p_2\): Der Term \(x^2 - 4x + 5\) kann als \((x - 2)^2 + 1\) geschrieben werden. Der Scheitelpunkt ist \(S_2(2|1)\). 4. Nullstellen von \(p_2\): Da die \(y\)-Koordinate des Scheitelpunkts \(1\) ist (oberhalb der \(x\)-Achse) und die Normalparabel nach oben geöffnet ist, kann sie die \(x\)-Achse nie erreichen. Es gibt keine Nullstellen.

Der Scheitelpunkt von \(p_1\) ist \(S_1(2|0)\). Er liegt auf der \(x\)-Achse, daher hat \(p_1\) genau eine Nullstelle (Berührpunkt). Der Scheitelpunkt von \(p_2\) ist \(S_2(2|1)\). Er liegt oberhalb der \(x\)-Achse. Da die Parabel nach oben geöffnet ist, hat \(p_2\) keine Nullstellen.

- Was weißt du über den \(y\)-Wert des Scheitelpunkts, wenn dieser auf der \(x\)-Achse liegt? - Wie sieht die Scheitelpunktform einer verschobenen Normalparabel aus, wenn \(y_S = 0\) ist? - Setze den gegebenen Punkt in deine allgemeine Formel ein. - Denke daran, dass das Quadrieren einer Zahl das Vorzeichen „verschwinden“ lässt – was bedeutet das für die Umkehroperation?

1. Da der Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse liegt (\(y_S = 0\)), hat die Scheitelpunktform die Gestalt \(f(x) = (x - x_S)^2\). 2. Der \(y\)-Achsenabschnitt ist durch \(P(0|6{,}25)\) gegeben, also gilt \(f(0) = 6{,}25\). Einsetzen in die Form ergibt \((0 - x_S)^2 = 6{,}25\), woraus \(x_S^2 = 6{,}25\) folgt. 3. Das Ziehen der Wurzel liefert zwei Lösungen für die \(x\)-Koordinate des Scheitelpunkts: \(x_{S1} = 2{,}5\) und \(x_{S2} = -2{,}5\). 4. Aufstellen der Funktionsgleichungen: \(f_1(x) = (x - 2{,}5)^2 = x^2 - 5x + 6{,}25\) \(f_2(x) = (x + 2{,}5)^2 = x^2 + 5x + 6{,}25\) 5. Erklärung: Es gibt zwei Lösungen, da der Scheitelpunkt sowohl im positiven als auch im negativen Bereich der \(x\)-Achse liegen kann, um den gleichen \(y\)-Achsenabschnitt zu erzeugen (Symmetrie zur \(y\)-Achse beim Quadrieren von \(x_S\)).

Die beiden Gleichungen lauten \(f_1(x) = x^2 - 5x + 6{,}25\) und \(f_2(x) = x^2 + 5x + 6{,}25\). Es gibt zwei Lösungen, weil \((2{,}5)^2 = (-2{,}5)^2 = 6{,}25\) gilt und der Scheitelpunkt daher bei \(x = 2{,}5\) oder \(x = -2{,}5\) liegen kann.

- Versuche zuerst, die Funktionsgleichungen in die Form \((x - d)^2\) umzuschreiben. - Wo liegen die tiefsten Punkte der beiden Parabeln? - Stell dir die Lage der beiden Punkte auf der \(x\)-Achse vor. Wie weit sind sie voneinander entfernt?

1. Umwandlung in die Scheitelpunktform mittels binomischer Formeln: \(f(x) = x^2 - 4x + 4 = (x - 2)^2 \Rightarrow S_f(2|0)\) \(g(x) = x^2 + 10x + 25 = (x + 5)^2 \Rightarrow S_g(-5|0)\) 2. Vergleich der Scheitelpunkte: Beide liegen auf der \(x\)-Achse. 3. Berechnung der Verschiebung in \(x\)-Richtung: Differenz der \(x\)-Werte ist \(-5 - 2 = -7\). 4. Ergebnis: Der Graph von \(f\) muss um \(7\) Einheiten nach links verschoben werden, um mit \(g\) deckungsgleich zu sein.

a) Der Scheitelpunkt von \(f\) ist \(S_f(2|0)\), der von \(g\) ist \(S_g(-5|0)\). b) Der Graph von \(f\) muss um \(7\) Einheiten nach links verschoben werden.

- Überlege dir, wie die Gleichung aussehen muss, wenn es nur eine einzige Nullstelle gibt. - Welche Zahl ergibt mit sich selbst multipliziert \(64\)? Beachte, dass es zwei Möglichkeiten gibt. - Wie hängen der Scheitelpunkt und die Klammerschreibweise der binomischen Formel zusammen?

1. Eine Parabel berührt die \(x\)-Achse genau dann in einem Punkt, wenn sie ein vollständiges Quadrat der Form \((x - x_s)^2 = x^2 - 2x_sx + x_s^2\) ist. 2. Vergleich des konstanten Glieds: \(x_s^2 = 64\). Dies liefert zwei Lösungen für \(x_s\): \(x_{s,1} = 8\) und \(x_{s,2} = -8\). 3. Berechnung von \(b\): Da \(b = -2x_s\), ergeben sich \(b_1 = -2 \cdot 8 = -16\) und \(b_2 = -2 \cdot (-8) = 16\). 4. Für den positiven Wert \(b = 16\) ist \(x_s = -8\). Der Scheitelpunkt liegt somit bei \(S(-8 | 0)\).

a) \(b = 16\) oder \(b = -16\) b) \(S(-8 | 0)\)

- Halbiere den Koeffizienten vor dem \(x\), um den Wert in der binomischen Formel zu finden. - Was bewirkt eine Änderung der Konstanten am Ende einer Funktionsgleichung in Scheitelpunktform für den Graphen? - Bleibt die \(x\)-Koordinate des Scheitelpunkts gleich, wenn du nur \(c\) änderst?

1. Für einen Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse muss \(h(x) = (x - d)^2 = x^2 - 2dx + d^2\) gelten. 2. Koeffizientenvergleich: \(-2d = -9 \Rightarrow d = 4{,}5\). 3. Berechnung von \(c\): \(c = d^2 = 4{,}5^2 = 20{,}25\). 4. Die Erhöhung von \(c\) um \(1{,}5\) entspricht einer Addition von \(1{,}5\) zum gesamten Funktionsterm: \(h_{neu}(x) = (x - 4{,}5)^2 + 1{,}5\). 5. Dies bewirkt eine vertikale Verschiebung des Graphen um \(1{,}5\) Einheiten nach oben. Der neue Scheitelpunkt liegt bei \(S(4{,}5 | 1{,}5)\).

a) \(c = 20{,}25\) b) Der Scheitelpunkt verschiebt sich um \(1{,}5\) Einheiten senkrecht nach oben auf die Koordinaten \(S(4{,}5 | 1{,}5)\).

- Was weißt du über die Lage der Symmetrieachse, wenn zwei Punkte denselben \(y\)-Wert haben? - Wie sieht die allgemeine Scheitelpunktform einer Normalparabel aus? - Wie viele Unbekannte hat die Scheitelpunktform und wie viele Informationen liefern dir die zwei Punkte?

1. Da \(g\) eine verschobene Normalparabel ist, lautet der Ansatz \(g(x) = (x - d)^2 + e\). 2. Die Punkte \(A(-2 | 3)\) und \(B(4 | 3)\) haben denselben \(y\)-Wert. Aufgrund der Achsensymmetrie von Normalparabeln muss die Symmetrieachse genau in der Mitte der \(x\)-Werte liegen: \(d = \frac{-2 + 4}{2} = 1\). 3. Einsetzen von \(d = 1\) und dem Punkt \(B(4 | 3)\) in die Gleichung: \(3 = (4 - 1)^2 + e \implies 3 = 9 + e \implies e = -6\). 4. Die Funktionsgleichung lautet \(g(x) = (x - 1)^2 - 6\). 5. Zur Begründung der Eindeutigkeit: Bei einer Normalparabel (Streckfaktor \(a=1\)) ist der Abstand der \(x\)-Werte zum Scheitelpunkt bei festem \(y\)-Abstand zum Scheitelpunkt eindeutig festgelegt. Da zwei Punkte mit gleichem \(y\)-Wert gegeben sind, ist die horizontale Lage des Scheitels fixiert. Der \(y\)-Wert des Scheitels ergibt sich dann zwingend aus dem quadratischen Wachstum.

a) \(g(x) = (x - 1)^2 - 6\) b) Da beide Punkte denselben \(y\)-Wert haben, muss die Symmetrieachse bei \(x = 1\) liegen. Da der Streckfaktor \(a=1\) feststeht, ist durch die Lage der Symmetrieachse und einen Punkt auch der \(y\)-Wert des Scheitelpunktes eindeutig bestimmt.

- Nutze die Scheitelpunktform so, dass die gegebenen Scheitelkoordinaten direkt erkennbar sind. - Verknüpfe Öffnungsrichtung und Breite der Parabel mit Betrag und Vorzeichen des Parameters \(a\). - Bestimme den Wertebereich aus der Lage des Scheitelpunkts und der Öffnungsrichtung.

1. In Scheitelpunktform gilt \(g(x)=a(x+2)^2-4\). 2. Für eine nach oben geöffnete, gegenüber der Normalparabel breitere Parabel muss \(0<a<1\) gelten. Eine mögliche Wahl ist \(a=0{,}5\), also \(g(x)=0{,}5(x+2)^2-4\). 3. Der Scheitelpunkt ist bei dieser nach oben geöffneten Parabel der tiefste Punkt. Daher ist der Wertebereich \(W=[-4;\infty)\). 4. Wird \(a\) mit \(-1\) multipliziert, ändert sich nur die Öffnungsrichtung. Der Scheitelpunkt bleibt bei \((-2 \mid -4)\), ist dann aber der höchste Punkt. Der neue Wertebereich ist \(W_{neu}=(-\infty;-4]\).

a) Zum Beispiel \(g(x)=0{,}5(x+2)^2-4\); allgemein ist jedes \(a\) mit \(0<a<1\) möglich. b) \(W=[-4;\infty)\) c) Nach dem Vorzeichenwechsel von \(a\) ist \(W_{neu}=(-\infty;-4]\).

- Schau dir die Struktur der Terme genau an. Welche Teile sind identisch? - Wo wechselt eine Parabel ihr Steigungsverhalten (Monotonie)? - Wie prüft man mathematisch, ob ein Punkt zu einer Funktion gehört? - Erinnerst du dich, wie man den \(x\)-Wert eines Punktes in eine Funktionsgleichung einsetzt?

1. Beide Funktionen haben die Form \(a(x - d)^2 + e\) mit \(d = -2\) und \(e = -1\). Somit haben beide den identischen Scheitelpunkt \(S(-2 \mid -1)\). Da die Symmetrieachse durch den \(x\)-Wert des Scheitelpunkts verläuft, haben beide die Symmetrieachse \(x = -2\). 2. Da bei beiden \(a > 0\) gilt (\(0{,}5\) bzw. \(3\)), sind beide Parabeln nach oben geöffnet. Eine nach oben geöffnete Parabel fällt links vom Scheitelpunkt. Beide Funktionen sind also für \(x \leq -2\), also auf dem Intervall \((-\infty; -2]\) streng monoton fallend. 3. Punktprobe für \(f(0)\): \(f(0) = 0{,}5(0 + 2)^2 - 1 = 0{,}5 \cdot 4 - 1 = 2 - 1 = 1\). Der Punkt \(P(0 \mid 1)\) liegt auf dem Graphen von \(f\). 4. Punktprobe für \(h(0)\): \(h(0) = 3(0 + 2)^2 - 1 = 3 \cdot 4 - 1 = 12 - 1 = 11\). Da \(11 \neq 1\), liegt der Punkt \(P\) nicht auf dem Graphen von \(h\).

a) Beide Graphen haben denselben Scheitelpunkt \(S(-2 \mid -1)\) und dieselbe Symmetrieachse \(x = -2\). b) Für \(x \le -2\) (bzw. im Intervall \((-\infty; -2]\)). c) Der Punkt \(P(0 \mid 1)\) liegt nur auf dem Graphen von \(f\), da \(f(0) = 1\), aber \(h(0) = 11\).

- Kannst du die Koordinaten des tiefsten oder höchsten Punktes direkt aus der Formel ablesen? - Was muss für den Funktionswert gelten, damit ein Punkt auf der \(x\)-Achse liegt? - Wie veränderst du die Gleichung, um nach \(x\) aufzulösen? - Welchen \(x\)-Wert haben alle Punkte, die auf der \(y\)-Achse liegen?

1. Scheitelpunkt ablesen: Aus der Scheitelpunktform \(a(x - d)^2 + e\) ergibt sich direkt \(S(3 \mid -8)\). 2. Nullstellen berechnen: Setze \(g(x) = 0\). \(2(x - 3)^2 - 8 = 0 \Rightarrow 2(x - 3)^2 = 8 \Rightarrow (x - 3)^2 = 4\). Wurzelziehen ergibt \(x - 3 = 2\) oder \(x - 3 = -2\), also \(x_1 = 5\) und \(x_2 = 1\). 3. Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse berechnen: Berechne \(g(0)\). \(g(0) = 2(0 - 3)^2 - 8 = 2 \cdot 9 - 8 = 10\). Der Schnittpunkt ist \(S_y(0 \mid 10)\).

Der Scheitelpunkt ist \(S(3 \mid -8)\). Die Nullstellen liegen bei \(x_1 = 1\) und \(x_2 = 5\). Der Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse ist \(S_y(0 \mid 10)\).

- Was verrät dir der Wertebereich über die Lage des Scheitelpunkts und die Öffnung der Parabel? - Wo liegt der Scheitelpunkt im Verhältnis zur Symmetrieachse? - Welchen Punkt kannst du aus der Information über die Nullstelle ableiten?

1. Bestimmen des Scheitelpunkts: Aus dem Wertebereich \(y \leq 4\) folgt, dass die Parabel nach unten geöffnet ist und der maximale \(y\)-Wert \(y_s = 4\) beträgt. Die Symmetrieachse \(x = 2\) gibt die \(x\)-Koordinate des Scheitelpunkts an (\(x_s = 2\)). Der Scheitelpunkt ist somit \(S(2 \mid 4)\). 2. Aufstellen der Scheitelpunktform: \(g(x) = a(x - 2)^2 + 4\). 3. Bestimmen von \(a\) über die Nullstelle: Da \(x = 0\) eine Nullstelle ist, gilt \(g(0) = 0\). Einsetzen ergibt \(0 = a(0 - 2)^2 + 4\), also \(0 = 4a + 4\). 4. Berechnung: \(4a = -4\), also \(a = -1\). 5. Umwandeln in die allgemeine Form: \(g(x) = -1(x - 2)^2 + 4 = -(x^2 - 4x + 4) + 4 = -x^2 + 4x - 4 + 4\). 6. Endergebnis: \(g(x) = -x^2 + 4x\).

\(g(x) = -x^2 + 4x\)

- Was sagt die \(y\)-Koordinate des Scheitelpunkts über die Lage der Parabel aus? - Kannst du den Scheitelpunkt von \(g(x)\) direkt sehen oder musst du dort auch etwas rechnen? - Wie gehst du mit dem Minuszeichen vor dem \(x^2\) bei der quadratischen Ergänzung um? - Vergleiche am Ende die beiden \(y\)-Werte der Scheitelpunkte.

1. Umformung von \(f(x)\) durch Ausklammern von \(-1\): \(-(x^2 - 4x) - 1\). 2. Quadratische Ergänzung mit \((\frac{4}{2})^2 = 4\): \(-(x^2 - 4x + 4 - 4) - 1\). 3. Binomische Formel anwenden: \(-((x-2)^2 - 4) - 1\). 4. Klammer auflösen: \(-(x-2)^2 + 4 - 1\), was zu \(f(x) = -(x-2)^2 + 3\) führt. 5. Scheitelpunkt von \(f\) bestimmen: \(S_f(2|3)\). 6. Scheitelpunkt von \(g\) direkt aus der Gleichung ablesen: \(S_g(3|4)\). 7. Vergleich der \(y\)-Koordinaten: Da \(4 > 3\) ist, liegt der Scheitelpunkt von \(g\) höher.

Die Parabel \(g\) hat ihren Scheitelpunkt weiter oben. Die Scheitelpunktform von \(f\) ist \(f(x) = -(x-2)^2 + 3\) mit \(S_f(2|3)\), während \(g\) den Scheitelpunkt \(S_g(3|4)\) besitzt. Da \(4 > 3\), liegt \(S_g\) höher.

- Wie sieht die allgemeine Scheitelpunktform aus und welche Werte von \(S(4|2)\) kannst du dort direkt einsetzen? - Wie kannst du den Punkt \(P(0|-6)\) nutzen, um den noch unbekannten Streckfaktor \(a\) zu berechnen? - Denk beim Auflösen der binomischen Formel an die Struktur \((a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2\). - Vergiss nicht, am Ende alle Terme mit dem Faktor \(a\) zu multiplizieren, bevor du die Konstante addierst.

1. Ansatz der Scheitelpunktform mit \(S(4|2)\): \(p(x) = a(x-4)^2 + 2\). 2. Einsetzen des Punktes \(P(0|-6)\) zur Bestimmung von \(a\): \(-6 = a(0-4)^2 + 2\). 3. Gleichung nach \(a\) auflösen: \(-6 = 16a + 2 \Rightarrow -8 = 16a \Rightarrow a = -0{,}5\). 4. Aufstellen der Scheitelpunktform: \(p(x) = -0{,}5(x-4)^2 + 2\). 5. Ausmultiplizieren der binomischen Formel: \(p(x) = -0{,}5(x^2 - 8x + 16) + 2\). 6. Klammer auflösen und zusammenfassen: \(p(x) = -0{,}5x^2 + 4x - 8 + 2 = -0{,}5x^2 + 4x - 6\).

a) Die Scheitelpunktform ist \(p(x) = -0{,}5(x-4)^2 + 2\). b) Die allgemeine Form ist \(p(x) = -0{,}5x^2 + 4x - 6\).

- Was musst du zuerst tun, wenn vor dem \(x^2\) eine Zahl steht, die nicht \(1\) ist? - Achte beim Ausmultiplizieren darauf, dass der Faktor vor der Klammer auch mit der abgezogenen Zahl verrechnet wird. - Welcher Teil der Scheitelpunktform gibt an, ob die Parabel gestreckt, gestaucht oder gespiegelt ist?

1. Ausklammern des Streckfaktors \(2\) aus den ersten beiden Gliedern: \(g(x) = 2(x^2 - 6x) + 7\). 2. Quadratische Ergänzung innerhalb der Klammer: Die Hälfte von \(-6\) ist \(-3\), das Quadrat davon ist \(9\). Also: \(g(x) = 2(x^2 - 6x + 9 - 9) + 7\). 3. Umwandlung in das Binom innerhalb der Klammer: \(g(x) = 2((x - 3)^2 - 9) + 7\). 4. Ausmultiplizieren der äußeren Klammer: \(g(x) = 2(x - 3)^2 - 18 + 7\). 5. Zusammenfassen der Konstanten ergibt die Scheitelpunktform: \(g(x) = 2(x - 3)^2 - 11\). 6. Da der Streckfaktor \(a = 2\) positiv ist (\(a > 0\)), ist die Parabel nach oben geöffnet.

Die Scheitelpunktform ist \(g(x) = 2(x-3)^2 - 11\). Da der Faktor \(2\) positiv ist, ist die Parabel nach oben geöffnet.

- Bestimme zuerst für beide Funktionen die Scheitelpunktform. - Achte bei der Funktion \(f(x)\) besonders auf das Vorzeichen beim Ausklammern. - Vergleiche am Ende nur die Werte, die außerhalb der Klammer stehen.

1. Umformung von \(f(x)\): Ausklammern von \(-0{,}5\) ergibt \(-0{,}5(x^2 + 8x)\). Ergänzung mit \((\frac{8}{2})^2 = 16\). Es folgt \(f(x) = -0{,}5(x^2 + 8x + 16 - 16) = -0{,}5((x+4)^2 - 16) = -0{,}5(x+4)^2 + 8\). Die \(y\)-Koordinate ist \(y_{S_f} = 8\). 2. Umformung von \(h(x)\): Quadratische Ergänzung mit \((\frac{8}{2})^2 = 16\). Es folgt \(h(x) = (x^2 + 8x + 16) - 16 + 10 = (x+4)^2 - 6\). Die \(y\)-Koordinate ist \(y_{S_h} = -6\). 3. Vergleich der \(y\)-Werte: Da \(8 > -6\), hat der Scheitelpunkt von \(f(x)\) die größere \(y\)-Koordinate.

Der Scheitelpunkt von \(f(x)\) liegt bei \(y = 8\), der von \(h(x)\) bei \(y = -6\). Somit hat die Parabel zu \(f(x)\) den höheren Scheitelpunkt.

- Was muss für den Wert \(a\) gelten, damit eine Parabel gestaucht ist? - In welchem Bereich liegen \(x\)- und \(y\)-Werte im zweiten Quadranten? - Skizziere dir grob die Lage der Parabel, um die Anzahl der Nullstellen zu prüfen.

1. Bedingung 1 (nach unten geöffnet und gestaucht): Der Parameter \(a\) muss negativ sein und sein Betrag muss zwischen 0 und 1 liegen, z. B. \(a = -0{,}5\). 2. Bedingung 2 (Scheitelpunkt im 2. Quadranten): Die \(x\)-Koordinate muss negativ (\(x_s < 0\)) und die \(y\)-Koordinate muss positiv (\(y_s > 0\)) sein. Beispiel: \(S(-3 \mid 4)\). 3. Bedingung 3 (zwei Nullstellen): Da die Parabel nach unten geöffnet ist (\(a < 0\)), muss der Scheitelpunkt oberhalb der \(x\)-Achse liegen (\(y_s > 0\)), damit es zwei Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse gibt. Dies ist durch die Wahl im 2. Quadranten bereits erfüllt. 4. Zusammenfügen der gewählten Parameter: \(f(x) = -0{,}5(x+3)^2 + 4\).

Ein mögliches Beispiel ist \(f(x) = -0{,}5(x+3)^2 + 4\). (Andere Lösungen sind möglich, solange \(-1 < a < 0\), \(x_s < 0\) und \(y_s > 0\) gilt.)

- Wie verändert sich das Vorzeichen von \(a\), wenn die Parabel gespiegelt wird? - Was bewirkt eine Verschiebung nach links in der Klammer der Scheitelpunktform? - Stell dir vor, wo der Scheitelpunkt liegt und in welche Richtung die „Arme“ der Parabel gehen.

1. Spiegelung an der \(x\)-Achse bedeutet \(a = -1\). 2. Verschiebung um \(5\) nach links bedeutet \(x_s = -5\). In der Formel steht dann \((x - (-5))\), also \((x+5)\). 3. Verschiebung um \(3\) nach oben bedeutet \(y_s = 3\). 4. Funktionsgleichung: \(f(x) = -(x+5)^2 + 3\). 5. Nullstellen: Da die Parabel nach unten geöffnet ist (\(a = -1\)) und ihr Scheitelpunkt oberhalb der \(x\)-Achse liegt (\(y_s = 3\)), muss der Graph die \(x\)-Achse zweimal schneiden. Es existieren also zwei Nullstellen.

Die Funktionsgleichung lautet \(f(x) = -(x+5)^2 + 3\). Die Funktion besitzt zwei Nullstellen, da die Parabel nach unten geöffnet ist und ihr Scheitelpunkt oberhalb der \(x\)-Achse liegt.

- Welche binomische Formel passt zur Struktur des Terms? - Was weißt du über das Vorzeichen von Quadratzahlen? - Denke an die Form einer Parabel und die Bedeutung des Scheitelpunkts für den Verlauf. - Welcher Wert für \(x\) führt dazu, dass die Klammer Null wird?

1. Anwendung der zweiten binomischen Formel \(a^2 - 2ab + b^2 = (a - b)^2\): \(x^2 - 8x + 16 = (x - 4)^2\). 2. Da der Ausdruck \((x - 4)^2\) als Quadrat einer reellen Zahl minimal \(0\) sein kann, ist der kleinste Funktionswert \(y = 0\). Dieser wird an der Stelle \(x = 4\) erreicht. 3. Die Parabel ist nach oben geöffnet und hat ihren Scheitelpunkt bei \(S(4|0)\). Daraus folgt: Die Funktion ist für \(x \le 4\) streng monoton fallend und für \(x \ge 4\) streng monoton steigend. 4. Da der Funktionsterm als Quadrat \((x - 4)^2\) geschrieben werden kann und Quadrate reeller Zahlen stets größer oder gleich Null sind (\(a^2 \ge 0\)), kann \(f(x)\) niemals negativ sein.

1. \(f(x) = (x - 4)^2\) 2. Minimum \(0\) bei \(x = 4\) 3. Fallend für \(x \in (-\infty; 4]\), steigend für \(x \in [4; \infty)\) 4. Da \((x - 4)^2 \ge 0\) für alle \(x \in \mathbb{R}\), sind keine negativen Werte möglich.

- Wie kannst du den Term umformen, um den Scheitelpunkt direkt abzulesen? - Achte auf das Vorzeichen vor dem quadratischen Glied, um die Öffnungsrichtung zu bestimmen. - Setze den Funktionsterm gleich Null, um die Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse zu finden. - Skizziere den Verlauf der Parabel im Kopf: Wo liegt sie über der Achse, wenn sie nach unten geöffnet ist?

1. Quadratische Ergänzung: \(h(x) = -(x^2 - 6x) - 5 = -(x^2 - 6x + 3^2 - 3^2) - 5 = -((x - 3)^2 - 9) - 5 = -(x - 3)^2 + 9 - 5 = -(x - 3)^2 + 4\). 2. Die Parabel ist wegen des negativen Vorzeichens vor der Klammer nach unten geöffnet. Der höchste Punkt ist der Scheitelpunkt \(S(3|4)\). Das Maximum ist somit \(y = 4\) bei \(x = 3\). 3. Nullstellenberechnung: \(0 = -(x - 3)^2 + 4 \Rightarrow (x - 3)^2 = 4 \Rightarrow x - 3 = 2\) oder \(x - 3 = -2\). Daraus ergeben sich \(x_1 = 1\) und \(x_2 = 5\). 4. Da die Parabel nach unten geöffnet ist und die Nullstellen bei \(1\) und \(5\) liegen, verlaufen die Funktionswerte zwischen den Nullstellen oberhalb der \(x\)-Achse. Das gesuchte Intervall ist \(1 < x < 5\).

1. \(h(x) = -(x - 3)^2 + 4\) 2. Maximum bei \(S(3|4)\), da die Parabel nach unten geöffnet ist. 3. \(x_1 = 1\), \(x_2 = 5\) 4. \(x \in (1; 5)\) bzw. \(1 < x < 5\)

- Welche Informationen kannst du direkt aus der Scheitelpunktform ablesen? - Überlege dir, wie das Vorzeichen des Faktors vor der Klammer die Form der Parabel beeinflusst. - Wo befindet sich bei einer Parabel immer der höchste oder tiefste Punkt? - Wie berechnet man allgemein den Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse? - Welchen Wert hat die \(y\)-Koordinate an jeder Stelle, an der der Graph die \(x\)-Achse berührt oder schneidet?

1. Der Scheitelpunkt lässt sich direkt aus der Scheitelpunktform \(f(x) = a(x-d)^2 + e\) ablesen: \(S(-4|6)\). Da der Streckfaktor \(a = -1{,}5\) negativ ist, ist die Parabel nach unten geöffnet. 2. Da die Parabel nach unten geöffnet ist, besitzt sie ein Maximum am Scheitelpunkt. Der maximale Funktionswert beträgt \(y = 6\) an der Stelle \(x = -4\). 3. Eine nach unten geöffnete Parabel steigt links von ihrem Scheitelpunkt an. Die Funktion ist also im Intervall \((-\infty; -4]\) (bzw. für \(x \le -4\)) monoton steigend. 4. Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse: \(f(0) = -1{,}5(0+4)^2 + 6 = -1{,}5 \cdot 16 + 6 = -24 + 6 = -18\). Somit ist der Schnittpunkt \(S_y(0|-18)\). Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse (Nullstellen): Setze \(f(x) = 0\): \(-1{,}5(x+4)^2 + 6 = 0 \iff (x+4)^2 = 4 \iff x+4 = 2\) oder \(x+4 = -2\). Dies ergibt \(x_1 = -2\) und \(x_2 = -6\). Die Schnittpunkte sind \(N_1(-2|0)\) und \(N_2(-6|0)\).

1. Scheitelpunkt \(S(-4|6)\), nach unten geöffnet. 2. Maximum \(y = 6\) bei \(x = -4\). 3. Monoton steigend für \(x \in (-\infty; -4]\). 4. Schnittpunkt \(y\)-Achse: \((0|-18)\); Schnittpunkte \(x\)-Achse: \((-2|0)\) und \((-6|0)\).

- Vergleiche die Parameter \(d\) und \(e\) in beiden Gleichungen. - Was bewirkt ein Faktor, dessen Betrag größer als 1 ist, im Vergleich zu einem Faktor zwischen 0 und 1? - Wie findest du den Punkt auf der \(y\)-Achse? Welchen \(x\)-Wert haben alle Punkte dort? - Überlege dir, welches Vorzeichen ein Ergebnis einer Quadrierung immer hat. Welchen Einfluss hat dann das Vorzeichen des Faktors \(a\) davor?

1. Beide Funktionsgleichungen haben die Form \(a(x-d)^2 + e\) mit \(d=1\) und \(e=0\). Somit haben beide Parabeln denselben Scheitelpunkt \(S(1|0)\), der auf der \(x\)-Achse liegt. 2. Für \(f(x)\) ist \(|a| = 2 > 1\), die Parabel ist also gestreckt (schmaler) als die Normalparabel und wegen \(a > 0\) nach oben geöffnet. Für \(g(x)\) ist \(|a| = 0{,}5 < 1\), die Parabel ist also gestaucht (breiter) und wegen \(a < 0\) nach unten geöffnet. 3. Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse (\(x=0\)): Für \(f\): \(f(0) = 2(0-1)^2 = 2 \cdot 1 = 2 \implies S_{y,f}(0|2)\). Für \(g\): \(g(0) = -0{,}5(0-1)^2 = -0{,}5 \cdot 1 = -0{,}5 \implies S_{y,g}(0|-0{,}5)\). 4. Das Quadrat \((x - 1)^2\) ist für jede reelle Zahl \(x\) nichtnegativ. Da der Vorfaktor bei \(f\) positiv (\(2\)) und bei \(g\) negativ (\(-0{,}5\)) ist, liefert \(f(x)\) für alle \(x \neq 1\) positive Werte und \(g(x)\) negative Werte. Daher ist \(f(100)\) positiv.

1. Beide haben den Scheitelpunkt \(S(1|0)\). 2. \(f\) ist gestreckt und nach oben geöffnet; \(g\) ist gestaucht und nach unten geöffnet. 3. \(S_{y,f}(0|2)\) und \(S_{y,g}(0|-0{,}5)\). 4. Die Funktion \(f\), da der Faktor \(a = 2\) positiv ist und \((100 - 1)^2 > 0\) gilt.

- Versuche zuerst, die Terme so umzuformen, dass du die binomischen Formeln anwenden kannst. - Was haben die beiden Funktionsterme gemeinsam und worin unterscheiden sie sich? - Wenn eine Parabel nach unten offen ist, wo muss ihr höchster Punkt liegen, damit sie die waagerechte Achse nie erreicht? - Skizziere die Lage der Scheitelpunkte im Kopf oder auf Papier.

1. Umformung von \(p_1(x)\): Ausklammern von \(-1\) ergibt \(-(x^2 - 4x + 4)\). Anwendung der zweiten binomischen Formel führt zu \(p_1(x) = -(x - 2)^2\). Der Scheitelpunkt ist \(S_1(2|0)\). 2. Umformung von \(p_2(x)\): Analog ergibt sich \(-(x^2 - 4x + 4) - 1\), was zu \(p_2(x) = -(x - 2)^2 - 1\) führt. Der Scheitelpunkt ist \(S_2(2|-1)\). 3. Vergleich: Beide Parabeln haben denselben \(x\)-Wert für den Scheitelpunkt (\(x = 2\)) und sind wegen des Faktors \(-1\) nach unten geöffnet. \(S_2\) liegt jedoch eine Einheit tiefer als \(S_1\). 4. Nullstellen-Analyse: Die Funktion \(p_2\) hat keine Nullstellen. Da ihr Scheitelpunkt bei \(y = -1\) (unterhalb der \(x\)-Achse) liegt und die Parabel nach unten geöffnet ist, entfernen sich alle weiteren Punkte der Parabel noch weiter von der \(x\)-Achse nach unten.

a) \(p_1(x) = -(x-2)^2\) und \(p_2(x) = -(x-2)^2 - 1\). b) Beide Parabeln sind nach unten geöffnet. Der Scheitelpunkt von \(p_1\) ist \(S_1(2|0)\), der von \(p_2\) ist \(S_2(2|-1)\). c) \(p_2\) hat keine Nullstellen, da der Scheitelpunkt unterhalb der \(x\)-Achse liegt und die Parabel nach unten geöffnet ist.

- Welche Zahl musst du addieren und subtrahieren, um den Term in eine binomische Formel zu bringen? - Wie hängen die Werte in der Scheitelpunktform mit der Lage des tiefsten Punktes zusammen? - Was bedeutet es für die Koordinaten eines Punktes, wenn er auf einer der Achsen liegt? - Ist die Parabel nach oben oder nach unten geöffnet? Was sagt das über Extremwerte aus?

1. Umwandlung in die Scheitelpunktform durch quadratische Ergänzung: \(f(x) = x^2 + 8x + 16 - 16 + 12 = (x+4)^2 - 4\). 2. Ablesen des Scheitelpunktes aus der Form \(f(x) = (x-x_S)^2 + y_S\): Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(-4 | -4)\). 3. Da die Parabel nach oben geöffnet ist (\(a=1 > 0\)), ist der \(y\)-Wert des Scheitelpunktes das Minimum: Das Minimum beträgt \(-4\) an der Stelle \(x = -4\). 4. Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse: Einsetzen von \(x=0\) ergibt \(f(0) = 0^2 + 8 \cdot 0 + 12 = 12\). Der Schnittpunkt ist \(S_y(0 | 12)\). 5. Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse (Nullstellen): Lösen der Gleichung \((x+4)^2 - 4 = 0\) ergibt \((x+4)^2 = 4\), also \(x+4 = \pm 2\). Daraus folgen \(x_1 = -2\) und \(x_2 = -6\). Die Schnittpunkte sind \(N_1(-2 | 0)\) und \(N_2(-6 | 0)\).

a) \(f(x) = (x+4)^2 - 4\) b) \(S(-4 | -4)\) c) Minimum \(-4\) bei \(x = -4\) d) \(S_y(0 | 12)\), \(N_1(-2 | 0)\) und \(N_2(-6 | 0)\)

- Achte beim Umformen auf das Vorzeichen vor dem \(x^2\). - Überlege dir, wie der Graph der Funktion aussieht (nach oben oder unten geöffnet?). - Wo genau ändert sich das Steigungsverhalten einer Parabel? - Wie hängen die Bereiche über und unter der \(x\)-Achse mit den Nullstellen zusammen?

1. Scheitelpunktform: Ausklammern des Minuszeichens ergibt \(g(x) = -(x^2 - 4x) - 1\). Quadratische Ergänzung im Klammerterm: \(-(x^2 - 4x + 4 - 4) - 1 = -((x-2)^2 - 4) - 1 = -(x-2)^2 + 4 - 1 = -(x-2)^2 + 3\). 2. Nullstellen berechnen: \(-(x-2)^2 + 3 = 0 \Rightarrow (x-2)^2 = 3 \Rightarrow x-2 = \pm\sqrt{3}\). Die Nullstellen sind \(x_1 = 2 - \sqrt{3}\) und \(x_2 = 2 + \sqrt{3}\). 3. Monotonie: Die Parabel ist wegen \(a = -1\) nach unten geöffnet. Der Scheitelpunkt liegt bei \(x = 2\). Daher steigt die Funktion für alle Werte links vom Scheitelpunkt an, also im Intervall \(x \in (-\infty; 2]\). 4. Positivität: Da die Parabel nach unten geöffnet ist, liegen die Funktionswerte oberhalb der \(x\)-Achse zwischen den beiden Nullstellen. Es gilt \(g(x) > 0\) für \(2 - \sqrt{3} < x < 2 + \sqrt{3}\).

a) \(g(x) = -(x-2)^2 + 3\) b) \(x_1 = 2 - \sqrt{3}\) und \(x_2 = 2 + \sqrt{3}\) c) Streng monoton steigend für \(x \le 2\) (bzw. im Intervall \((-\infty; 2]\)). d) Für \(x \in (2 - \sqrt{3}; 2 + \sqrt{3})\).

- Wie kannst du den Term \(x^2 - 6x\) so ergänzen, dass er einem Teil einer binomischen Formel entspricht? - Welche Information über den tiefsten Punkt der Parabel liefert dir die Scheitelpunktform direkt? - Überlege dir, wie der Graph im Koordinatensystem liegt. Wo befindet sich der Scheitelpunkt im Verhältnis zur \(x\)-Achse? - Was passiert mit dem Graphen einer Funktion, wenn man am Ende der Gleichung eine Zahl addiert oder subtrahiert?

1. Durchführung der quadratischen Ergänzung: \(f(x) = x^2 - 6x + 9 - 9 + 13 = (x-3)^2 + 4\). Die Scheitelpunktform lautet \(f(x) = (x-3)^2 + 4\). 2. Ablesen des Scheitelpunktes aus der Form \(y = (x-d)^2 + e\): Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(3|4)\). Da die Parabel nach oben geöffnet ist (\(a=1 > 0\)), ist der kleinste Funktionswert \(y = 4\). 3. Untersuchung der Nullstellen: Da der kleinste Funktionswert \(4\) ist, gilt für alle \(x\), dass \(f(x) \ge 4\). Somit kann der Funktionswert niemals \(0\) werden, was bedeutet, dass keine reellen Nullstellen existieren. Alternativ: Die Gleichung \((x-3)^2 + 4 = 0\) führt zu \((x-3)^2 = -4\), was im Bereich der reellen Zahlen keine Lösung hat. 4. Vergleich mit \(g(x)\): Die Funktion \(g(x) = x^2 - 6x + 9\) lässt sich als binomisches Quadrat schreiben: \(g(x) = (x-3)^2\). Hier liegt der Scheitelpunkt bei \(S(3|0)\), also direkt auf der \(x\)-Achse. Daher hat \(g(x)\) genau eine Nullstelle (einen Berührpunkt), während \(f(x)\) keine hat, da ihr Graph um \(4\) Einheiten nach oben verschoben ist.

1) \(f(x) = (x-3)^2 + 4\) 2) Scheitelpunkt \(S(3|4)\), kleinster Funktionswert \(4\). 3) Da der kleinste Wert \(4\) ist, wird die \(x\)-Achse (\(y=0\)) nie erreicht. 4) \(g(x)\) hat genau eine Nullstelle bei \(x=3\), da der Scheitelpunkt auf der \(x\)-Achse liegt.

- Denk daran, beim Ausklammern des Faktors vor dem \(x^2\) auch das Vorzeichen zu berücksichtigen. - Welche Auswirkung hat ein negativer Wert vor der Klammer in der Scheitelpunktform auf die Öffnung der Parabel? - Wenn der höchste Punkt einer nach unten geöffneten Parabel bereits unterhalb der \(x\)-Achse liegt, kann sie die Achse dann jemals erreichen? - Nutze die Symmetrie der Parabel zum Scheitelpunkt, um Rechenarbeit bei der Wertetabelle zu sparen.

1. Ausklammern des Faktors \(-2\) aus den ersten beiden Termen: \(h(x) = -2(x^2 - 4x) - 11\). Quadratische Ergänzung innerhalb der Klammer: \(h(x) = -2(x^2 - 4x + 4 - 4) - 11\). Umformung: \(h(x) = -2((x-2)^2 - 4) - 11 = -2(x-2)^2 + 8 - 11 = -2(x-2)^2 - 3\). 2. Der Scheitelpunkt ist \(S(2|-3)\). Da der Streckfaktor \(a = -2\) negativ ist, ist die Parabel nach unten geöffnet. Das Maximum der Funktion ist somit \(y = -3\). 3. Nullstellenprüfung: Da das Maximum der Funktion bei \(-3\) liegt und die Parabel nach unten geöffnet ist, sind alle Funktionswerte kleiner oder gleich \(-3\). Da der gesamte Graph unterhalb der \(x\)-Achse liegt (\(h(x) \le -3\)), gibt es keine Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse. 4. Berechnung der Tabellenwerte: \(h(0) = -2 \cdot 0^2 + 8 \cdot 0 - 11 = -11\) \(h(1) = -2 \cdot 1^2 + 8 \cdot 1 - 11 = -5\) \(h(2) = -2 \cdot 2^2 + 8 \cdot 2 - 11 = -3\) (Scheitelpunkt) \(h(3) = -2 \cdot 3^2 + 8 \cdot 3 - 11 = -5\) (Symmetrie zu \(x = 2\)) \(h(4) = -2 \cdot 4^2 + 8 \cdot 4 - 11 = -11\)

1) \(h(x) = -2(x-2)^2 - 3\) 2) Scheitelpunkt \(S(2|-3)\), Maximum \(-3\). 3) Keine Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse, da das Maximum unterhalb der Achse liegt und die Parabel nach unten geöffnet ist. 4) Werte: \(h(0)=-11\), \(h(1)=-5\), \(h(2)=-3\), \(h(3)=-5\), \(h(4)=-11\).

- Welche Zahl musst du addieren und subtrahieren, um den vorderen Teil des Terms als Binom schreiben zu können? - An welcher Stelle im Koordinatensystem muss der Scheitelpunkt liegen, damit es genau eine Berührstelle mit der \(x\)-Achse gibt? - Wie verändert sich der Funktionsterm, wenn man den Graphen nach oben oder unten verschiebt?

1. Quadratische Ergänzung: \(f(x) = x^2 - 6x + 9 - 9 + 8 = (x - 3)^2 - 1\). Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(3|-1)\). 2. Berechnung der Nullstellen: Ansatz \((x - 3)^2 - 1 = 0 \implies (x - 3)^2 = 1\). Daraus folgt \(x - 3 = 1\) oder \(x - 3 = -1\). Die Nullstellen sind \(x_1 = 4\) und \(x_2 = 2\). 3. Verschiebung für genau eine Nullstelle: Damit die Parabel die \(x\)-Achse nur berührt, muss der \(y\)-Wert des Scheitelpunkts \(0\) sein. Da der aktuelle \(y\)-Wert \(-1\) ist, muss die Parabel um \(1\) Einheit nach oben verschoben werden. 4. Neue Funktionsgleichung: Durch die Verschiebung um \(1\) nach oben fällt der konstante Term \(-1\) in der Scheitelpunktform weg. Die neue Gleichung lautet \(y = (x - 3)^2\).

a) Scheitelpunktform: \(f(x) = (x - 3)^2 - 1\); Scheitelpunkt: \(S(3|-1)\) b) Nullstellen bei \(x = 2\) und \(x = 4\) c) Verschiebung um \(1\) Einheit nach oben; neue Gleichung: \(y = (x - 3)^2\)

- Wie sieht die allgemeine Scheitelpunktform aus? - Was sagt das Vorzeichen vor der Klammer über die Öffnung der Parabel aus? - Überlege dir, wo der tiefste oder höchste Punkt der Parabel liegt. Kann die Kurve dann die waagerechte Achse berühren? - Skizziere die Lage des Scheitelpunkts grob in einem Koordinatensystem.

1. Durchführung der quadratischen Ergänzung: \(f(x) = x^2 - 4x + 4 - 4 + 7 = (x-2)^2 + 3\). 2. Ablesen des Scheitelpunkts: \(S(2|3)\). Da der Streckfaktor \(a = 1\) positiv ist, ist die Parabel nach oben geöffnet, der Scheitelpunkt ist somit ein Tiefpunkt. 3. Da der tiefste Punkt der Parabel eine positive \(y\)-Koordinate (\(y = 3\)) besitzt und die Parabel nach oben geöffnet ist, liegen alle Funktionswerte oberhalb der \(x\)-Achse (\(f(x) \geq 3\)). Ein Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse (Nullstelle) ist daher ausgeschlossen.

1. Scheitelpunktform: \(f(x) = (x-2)^2 + 3\) 2. Scheitelpunkt: \(S(2|3)\); es ist ein Tiefpunkt. 3. Der Scheitelpunkt liegt oberhalb der \(x\)-Achse und die Parabel ist nach oben geöffnet, daher gibt es keine Nullstellen.

- Wann hat eine quadratische Gleichung keine Lösung? - Wie kannst du den Term so umformen, dass du den tiefsten Punkt direkt ablesen kannst? - Welche Werte kann ein Quadrat einer Zahl annehmen? - Überlege dir, in welche Richtung die Parabel geöffnet ist.

1. Berechnung der Diskriminante: Für \(0 = 0{,}5x^2 - 3x + 5{,}5\) ist \(D = (-3)^2 - 4 \cdot 0{,}5 \cdot 5{,}5 = 9 - 11 = -2\). Da \(D < 0\), hat die Gleichung keine reellen Lösungen und der Graph keine Nullstellen. 2. Umformung in die Scheitelpunktform: \(f(x) = 0{,}5(x^2 - 6x) + 5{,}5 = 0{,}5((x-3)^2 - 9) + 5{,}5 = 0{,}5(x-3)^2 - 4{,}5 + 5{,}5 = 0{,}5(x-3)^2 + 1\). 3. Begründung der Funktionswerte: Da der quadratische Term \((x-3)^2\) für alle \(x\) stets \(\ge 0\) ist, ist auch \(0{,}5(x-3)^2 \ge 0\). Somit gilt \(f(x) = 0{,}5(x-3)^2 + 1 \ge 1\). 4. Wertebereich: Da der Scheitelpunkt bei \(S(3|1)\) liegt und die Parabel nach oben geöffnet ist, umfasst der Wertebereich alle Zahlen \(y \ge 1\), also \(W = [1; \infty)\).

a) \(D = -2 < 0\), daher keine Nullstellen. b) Scheitelpunktform: \(f(x) = 0{,}5(x-3)^2 + 1\). Da \(0{,}5(x-3)^2 \ge 0\), folgt \(f(x) \ge 1\). c) \(W = \{y \in \mathbb{R} \mid y \ge 1\}\) oder \(W = [1; \infty)\).

- Nutze die erste binomische Formel, um die quadratische Ergänzung zu finden. - Um Nullstellen zu finden, kannst du entweder die Scheitelpunktform umstellen oder die \(p\)-\(q\)-Formel auf die Normalform anwenden. - Die Koordinaten des Scheitelpunkts lassen sich direkt aus der Form \(y = (x-d)^2 + e\) ablesen, achte dabei auf das Vorzeichen in der Klammer. - Die Öffnungsrichtung der Parabel verrät dir, ob der Scheitelpunkt der höchste oder tiefste Punkt ist.

1. Quadratische Ergänzung durchführen: \(p(x) = x^2 + 4x + 2^2 - 2^2 - 5 = (x+2)^2 - 4 - 5\). Die Scheitelpunktform lautet \(p(x) = (x+2)^2 - 9\). 2. Nullstellen berechnen: Ansatz \(p(x) = 0 \Rightarrow (x+2)^2 - 9 = 0\). Daraus folgt \((x+2)^2 = 9\). Radizieren ergibt \(x+2 = 3\) oder \(x+2 = -3\). Die Nullstellen liegen bei \(x_1 = 1\) und \(x_2 = -5\). 3. Scheitelpunkt und Extremwert: Aus der Scheitelpunktform liest man \(S(-2|-9)\) ab. Da der Koeffizient vor dem quadratischen Term positiv ist (\(a=1\)), ist die Parabel nach oben geöffnet. Es handelt sich um ein Minimum mit dem Wert \(y = -9\) an der Stelle \(x = -2\).

1. Scheitelpunktform: \(p(x) = (x+2)^2 - 9\). 2. Nullstellen: \(x_1 = 1\), \(x_2 = -5\). 3. Scheitelpunkt \(S(-2|-9)\); es ist ein Minimum mit dem Wert \(-9\).

- Überlege, wie man die Koordinaten direkt aus der Funktionsgleichung ablesen kann. - Was bedeutet der Scheitelpunkt für den Verlauf des Graphen? - Erinnere dich daran, wie man den Bereich der möglichen Ergebniswerte (\(y\)-Werte) nennt. - Was passiert mit dem Vorzeichen, wenn man eine negative Zahl quadriert?

1. Der Scheitelpunkt lässt sich direkt aus der Scheitelpunktform ablesen: \(S(3 \mid 2)\). Da die Parabel nach oben geöffnet ist, ist der kleinste Funktionswert \(y = 2\). Der Wertebereich ist somit \(W = \{y \in \mathbb{R} \mid y \ge 2\}\). 2. Links vom Scheitelpunkt fällt der Graph, rechts davon steigt er. Die Funktion ist für \(x \le 3\) streng monoton fallend und für \(x \ge 3\) streng monoton steigend. 3. Einsetzen von \(3 - d\) und \(3 + d\) in die Funktionsgleichung: \(f(3 - d) = (3 - d - 3)^2 + 2 = (-d)^2 + 2 = d^2 + 2\). Analog gilt \(f(3 + d) = (3 + d - 3)^2 + 2 = d^2 + 2\). Da \(f(3 - d) = f(3 + d)\) gilt, ist die Symmetrie zur Achse \(x = 3\) bewiesen.

1. Scheitelpunkt \(S(3 \mid 2)\), Wertebereich \(W = [2; \infty)\). 2. Streng monoton fallend für \(x \in (-\infty; 3]\), streng monoton steigend für \(x \in [3; \infty)\). 3. Der Nachweis erfolgt durch Einsetzen: Beide Ausdrücke ergeben \(d^2 + 2\).

- Wie kannst du die Scheitelpunkte direkt aus den Funktionsgleichungen ablesen? - Überlege dir, wie viele Schritte du vom ersten Scheitelpunkt gehen musst, um zum zweiten zu gelangen. - Was gilt für den \(x\)-Wert an jedem Punkt, der auf der \(y\)-Achse liegt?

1. Identifikation der Scheitelpunkte: Aus \(f(x) = (x-2)^2 + 3\) folgt \(S_f(2 | 3)\). Aus \(h(x) = (x+3)^2 - 1\) folgt \(S_h(-3 | -1)\). 2. Berechnung der Verschiebung: Um von \(S_f\) zu \(S_h\) zu gelangen, berechnet man die Differenz der Koordinaten. In \(x\)-Richtung: \(-3 - 2 = -5\) (also \(5\) Einheiten nach links). In \(y\)-Richtung: \(-1 - 3 = -4\) (also \(4\) Einheiten nach unten). 3. Schnittpunkte mit der \(y\)-Achse (\(x=0\)): Für \(f\): \(f(0) = (0-2)^2 + 3 = 4 + 3 = 7\). Schnittpunkt \(S_{y,f}(0 | 7)\). Für \(h\): \(h(0) = (0+3)^2 - 1 = 9 - 1 = 8\). Schnittpunkt \(S_{y,h}(0 | 8)\). 4. Vergleich: Da \(8 > 7\), schneidet der Graph von \(h\) die \(y\)-Achse weiter oben.

a) Verschiebung um \(5\) Einheiten nach links und \(4\) Einheiten nach unten. b) Die Schnittpunkte sind \(S_{y,f}(0 | 7)\) und \(S_{y,h}(0 | 8)\). Die Parabel \(h\) schneidet die \(y\)-Achse weiter oben.

- Wie kannst du den Term \(x^2 + 8x\) so ergänzen, dass er eine binomische Formel bildet? - Was musst du beim Vorzeichen in der Klammer beachten, wenn du die Verschiebung entlang der \(x\)-Achse beschreibst? - Skizziere dir gedanklich, wo der tiefste Punkt der Parabel liegt und in welche Richtung sie sich öffnet.

1. Durchführung der quadratischen Ergänzung: \(f(x) = x^2 + 8x + 13\). Ergänzung mit \(\left(\frac{8}{2}\right)^2 = 16\): \(f(x) = (x^2 + 8x + 16) - 16 + 13\). Anwendung der ersten binomischen Formel: \(f(x) = (x+4)^2 - 3\). 2. Beschreibung der Transformation: Der Term \((x+4)^2\) zeigt eine Verschiebung um \(4\) Einheiten nach links (negative \(x\)-Richtung). Der Term \(-3\) zeigt eine Verschiebung um \(3\) Einheiten nach unten (negative \(y\)-Richtung). 3. Analyse der Nullstellen: Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(-4 | -3)\). Da der \(y\)-Wert des Scheitelpunkts negativ ist und die Parabel nach oben geöffnet ist (der Koeffizient vor \(x^2\) ist \(1 > 0\)), muss der Graph die \(x\)-Achse an zwei Stellen schneiden. Die Funktion hat somit zwei Nullstellen.

a) \(f(x) = (x+4)^2 - 3\) b) Verschiebung um \(4\) Einheiten nach links und um \(3\) Einheiten nach unten. c) Zwei Nullstellen, da der Scheitelpunkt unterhalb der \(x\)-Achse liegt und die Parabel nach oben geöffnet ist.

- Was bedeutet der Begriff „Maximum“ für die Lage des Scheitelpunkts und die Öffnung der Parabel? - Welche Koordinaten hat der Koordinatenursprung? - Parabeln sind symmetrisch. Wie hilft dir die Lage des Scheitelpunkts und einer Nullstelle, die andere zu finden? - Kannst du die Gleichung aus Teil a) nutzen, um die Nullstellen rechnerisch zu bestimmen?

1. Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(3 \mid 4{,}5)\). 2. Ansatz Scheitelpunktform: \(f(x) = a(x - 3)^2 + 4{,}5\). 3. Punktprobe mit dem Ursprung \((0 \mid 0)\): \(0 = a(0 - 3)^2 + 4{,}5 \Rightarrow 0 = 9a + 4{,}5 \Rightarrow 9a = -4{,}5 \Rightarrow a = -0{,}5\). 4. Ausmultiplizieren für Teilaufgabe a): \(f(x) = -0{,}5(x^2 - 6x + 9) + 4{,}5 = -0{,}5x^2 + 3x - 4{,}5 + 4{,}5 = -0{,}5x^2 + 3x\). 5. Bestimmung der zweiten Nullstelle für Teilaufgabe b): Da die Parabel achsensymmetrisch zur Geraden \(x = 3\) ist und eine Nullstelle bei \(x_1 = 0\) liegt (Abstand \(3\) zur Symmetrieachse \(x = 3\)), liegt die zweite Nullstelle bei \(x_2 = 3 + 3 = 6\). Alternativ über die Gleichung: \(-0{,}5x^2 + 3x = 0 \Rightarrow x(-0{,}5x + 3) = 0 \Rightarrow x_1 = 0, x_2 = 6\).

a) \(f(x) = -0{,}5x^2 + 3x\) b) Die zweite Nullstelle liegt bei \(x = 6\).

- Erinnere dich daran, welche Koordinate des Schnittpunkts mit der \(y\)-Achse immer Null ist. - Welche Rechenschritte sind nötig, um eine Gleichung der Form \(ax^2 + bx + c = 0\) nach \(x\) aufzulösen? - Gibt es eine Formel, die dir hilft, die Nullstellen direkt zu finden, sobald die Gleichung in der Normalform vorliegt?

1. Aufstellen der Scheitelpunktform mit \(S(1 | 4{,}5)\): \(g(x) = a(x - 1)^2 + 4{,}5\). 2. Der Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse ist \(P(0 | 4)\). Einsetzen ergibt: \(4 = a(0 - 1)^2 + 4{,}5 \Rightarrow 4 = a + 4{,}5 \Rightarrow a = -0{,}5\). 3. Umwandlung in die Normalform: \(g(x) = -0{,}5(x^2 - 2x + 1) + 4{,}5 = -0{,}5x^2 + x - 0{,}5 + 4{,}5 = -0{,}5x^2 + x + 4\). Die Koeffizienten sind \(a = -0{,}5\), \(b = 1\), \(c = 4\). 4. Nullstellenberechnung: Setze \(g(x) = 0 \Rightarrow -0{,}5x^2 + x + 4 = 0\). 5. Multiplikation mit \(-2\): \(x^2 - 2x - 8 = 0\). 6. Anwendung der \(p\)-\(q\)-Formel: \(x_{1,2} = 1 \pm \sqrt{1 - (-8)} = 1 \pm \sqrt{9} = 1 \pm 3\). 7. Ergebnisse: \(x_1 = 4\) und \(x_2 = -2\).

a) \(g(x) = -0{,}5x^2 + x + 4\) b) \(x_1 = 4\) und \(x_2 = -2\)

- Wann hat eine quadratische Gleichung genau eine Lösung? - Überlege, welcher Zusammenhang zwischen der Anzahl der Nullstellen und der Form eines Quadrats besteht. - Erinnere dich an die erste und zweite binomische Formel. - Welchen Wert muss die Diskriminante annehmen, damit ein Term der Form \( (px + q)^2 \) entsteht?

1. Ein quadratischer Ausdruck \(ax^2 + bx + c\) lässt sich genau dann als Quadrat eines Binoms schreiben, wenn seine Diskriminante \(D = b^2 - 4ac\) gleich Null ist. 2. Bestimmung der Koeffizienten: \(a = 4\), \(b = m+3\), \(c = 25\). 3. Aufstellen der Diskriminante: \(D = (m+3)^2 - 4 \cdot 4 \cdot 25 = (m+3)^2 - 400\). 4. Nullsetzen der Diskriminante: \((m+3)^2 - 400 = 0 \implies (m+3)^2 = 400\). 5. Ziehen der Wurzel führt zu zwei Fällen: \(m+3 = 20\) oder \(m+3 = -20\). 6. Auflösen nach \(m\): \(m_1 = 17\) und \(m_2 = -23\).

\(m = 17\) oder \(m = -23\)

- Was verrät dir die Symmetrieachse über die Lage des Scheitelpunkts? - Welche Koordinaten hat der Punkt auf der \(y\)-Achse, wenn der Achsenabschnitt \(-3\) ist? - Du hast zwei Unbekannte (\(a\) und \(y_S\)) in der Scheitelpunktform. Wie kannst du zwei Gleichungen aufstellen, um beide zu finden? - Was sagt das Vorzeichen von \(a\) über die Öffnung der Parabel aus?

1. Aus der Symmetrie zur Geraden \(x = 2\) folgt für die \(x\)-Koordinate des Scheitelpunkts \(x_S = 2\). 2. Ansatz der Scheitelpunktform: \(f(x) = a(x - 2)^2 + y_S\). 3. Nutzen der Punkte \(P(0 | -3)\) und \(Q(1 | 3)\) zur Aufstellung eines Gleichungssystems: (I) \(-3 = a(0 - 2)^2 + y_S \implies -3 = 4a + y_S\) (II) \(3 = a(1 - 2)^2 + y_S \implies 3 = a + y_S\) 4. Lösen des Systems: Subtraktion von (I) und (II) ergibt \(6 = -3a \implies a = -2\). 5. Berechnung von \(y_S\): Einsetzen von \(a\) in (II) ergibt \(3 = -2 + y_S \implies y_S = 5\). 6. Bestimmung der allgemeinen Form: \(f(x) = -2(x - 2)^2 + 5 = -2(x^2 - 4x + 4) + 5 = -2x^2 + 8x - 3\). Daraus folgt \(a = -2, b = 8, c = -3\). 7. Scheitelpunkt ist \(S(2 | 5)\). Da \(a = -2 < 0\) ist, ist die Parabel nach unten geöffnet, folglich ist der Scheitelpunkt ein Hochpunkt.

a) \(a = -2, b = 8, c = -3\) b) \(S(2 | 5)\); es ist ein Hochpunkt, da \(a < 0\) ist (die Parabel ist nach unten geöffnet).

- Was verrät dir die Symmetrieachse und der tiefste Punkt über die Lage des Scheitelpunkts? - Welche Koordinaten hat ein Punkt, der auf der \(y\)-Achse liegt? - Was bedeutet es für den Funktionswert, wenn ein Punkt auf der \(x\)-Achse liegt? - Kannst du die Gleichung direkt nach \(x\) auflösen, ohne die Klammern zu öffnen?

1. Bestimmung des Scheitelpunkts: Aus der Symmetrieachse \(x = 1\) und dem minimalen Wert \(-4\) ergibt sich \(S(1 \mid -4)\). 2. Aufstellen der Scheitelpunktform: \(g(x) = a(x - 1)^2 - 4\). 3. Nutzung des \(y\)-Achsenabschnitts: Der Punkt ist \(Q(0 \mid -3)\). Einsetzen in die Gleichung: \(-3 = a(0 - 1)^2 - 4\). 4. Berechnung von \(a\): \(-3 = a - 4 \implies a = 1\). 5. Funktionsgleichung: \(g(x) = (x - 1)^2 - 4\). 6. Berechnung der Nullstellen (Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse): Setze \(g(x) = 0 \implies (x - 1)^2 - 4 = 0\). 7. Lösen der Gleichung: \((x - 1)^2 = 4 \implies x - 1 = \pm 2\). Daraus folgen \(x_1 = -1\) und \(x_2 = 3\). 8. Angabe der Koordinaten: \(N_1(-1 \mid 0)\) und \(N_2(3 \mid 0)\).

\(N_1(-1 \mid 0)\) und \(N_2(3 \mid 0)\)

- Lies bei jedem Graphen zuerst den Scheitelpunkt \(S(d \mid e)\) ab. - Prüfe anschließend an einem weiteren Gitterpunkt, ob der Streckfaktor \(a\) positiv oder negativ und wie groß sein muss. - Setze \(a\), \(d\) und \(e\) in die Scheitelpunktform \(y = a(x-d)^2 + e\) ein. - Erkläre bei \(g\), wie sich \(d\) und \(e\) aus dem Scheitelpunkt und \(a\) aus dem Abstand zu einem weiteren Punkt ergeben.

1. **Bestimmung der Funktionsgleichung von \(f\)**: - Der Scheitelpunkt von \(f\) liegt bei \(S_f(1 \mid 2)\). Die Scheitelpunktform lautet allgemein: \(f(x) = a(x - d)^2 + e\). Mit dem Scheitelpunkt ergibt sich: \(f(x) = a(x - 1)^2 + 2\). - Um \(a\) zu bestimmen, liest man einen weiteren Punkt auf dem Graphen ab, z. B. \(P(2 \mid 3)\). - Einsetzen von \(P(2 \mid 3)\): \(3 = a(2 - 1)^2 + 2 \implies 3 = a \cdot 1^2 + 2 \implies a = 1\). - Die Funktionsgleichung lautet: \(f(x) = (x - 1)^2 + 2\). 2. **Bestimmung der Funktionsgleichung von \(g\)**: - Der Scheitelpunkt von \(g\) liegt bei \(S_g(-2 \mid -1)\). Damit gilt: \(g(x) = a(x + 2)^2 - 1\). - Ein weiterer gut ablesbarer Punkt ist \(P(0 \mid 1)\). - Einsetzen von \(P(0 \mid 1)\): \(1 = a(0 + 2)^2 - 1 \implies 1 = 4a - 1 \implies 2 = 4a \implies a = 0{,}5\). - Die Funktionsgleichung lautet: \(g(x) = 0{,}5(x + 2)^2 - 1\). 3. **Bestimmung der Funktionsgleichung von \(h\)**: - Der Scheitelpunkt von \(h\) liegt bei \(S_h(2 \mid 1)\). Damit gilt: \(h(x) = a(x - 2)^2 + 1\). - Ein weiterer Punkt ist \(P(1 \mid 0)\). - Einsetzen von \(P(1 \mid 0)\): \(0 = a(1 - 2)^2 + 1 \implies 0 = a \cdot (-1)^2 + 1 \implies a = -1\). - Die Funktionsgleichung lautet: \(h(x) = -(x - 2)^2 + 1\). 4. **Erklärung für Graph \(g\)**: - **Scheitelpunkt**: Der tiefste Punkt des Graphen hat die Koordinaten \((-2 \mid -1)\). Dies ist der Scheitelpunkt \(S_g\). Die Koordinaten geben direkt die Werte für \(d = -2\) und \(e = -1\) in der Scheitelpunktform an. - **Streckungsfaktor**: Geht man vom Scheitelpunkt \(S_g(-2 \mid -1)\) um \(1\) Einheit nach rechts, so geht man um \(0{,}5\) Einheiten nach oben, um wieder auf dem Graphen zu landen. Alternativ geht man um \(2\) Einheiten nach rechts und um \(2\) Einheiten nach oben, was wegen \(a \cdot 2^2 = 2 \implies a = 0{,}5\) ebenfalls den Faktor \(a = 0{,}5\) liefert. Da die Parabel nach oben geöffnet ist, ist der Wert positiv.

a) Die Funktionsgleichungen lauten: - \(f(x) = (x - 1)^2 + 2\) - \(g(x) = 0{,}5(x + 2)^2 - 1\) - \(h(x) = -(x - 2)^2 + 1\) b) **Scheitelpunkt**: Der Scheitelpunkt \(S_g(-2 \mid -1)\) ist der tiefste Punkt des Graphen. Seine Koordinaten entsprechen den Parametern \(d = -2\) und \(e = -1\) in der Form \(y = a(x-d)^2+e\). **Streckungsfaktor**: Geht man vom Scheitelpunkt um \(1\) Einheit nach rechts, so muss man um \(0{,}5\) Einheiten nach oben gehen, um den Graphen wieder zu treffen. Daher ist \(a = 0{,}5\).

- Erinnere dich an die allgemeine Scheitelpunktform einer quadratischen Funktion: \(y = a(x - d)^2 + e\). Welche Bedeutung haben die Parameter \(d\) und \(e\) für die Koordinaten des Scheitelpunkts \(S(d \mid e)\)? - Wie kannst du die Koordinaten des Scheitelpunkts direkt aus dem Graphen im Koordinatensystem ablesen? - Was verrät dir das Vorzeichen vor der Klammer (der Wert von \(a\)) über die Öffnungsrichtung der Parabel? - Vergleiche den Scheitelpunkt jeder Parabel mit dem Ursprung \((0 \mid 0)\) der Normalparabel \(y = x^2\), um die Verschiebung zu bestimmen.

1. Bestimmung der Scheitelpunkte aus den Gleichungen in Scheitelpunktform: - Gleichung A: \(y = (x - 2)^2 - 1\) hat den Scheitelpunkt \(S_1(2 \mid -1)\). Dies entspricht der Parabel \(p_1\). - Gleichung B: \(y = -(x + 1)^2 + 3\) hat den Scheitelpunkt \(S_2(-1 \mid 3)\) und ist nach unten geöffnet (Minuszeichen vor der Klammer). Dies entspricht der Parabel \(p_2\). - Gleichung C: \(y = (x + 3)^2 + 1\) hat den Scheitelpunkt \(S_3(-3 \mid 1)\). Dies entspricht der Parabel \(p_3\). - Gleichung D: \(y = x^2 - 2\) hat den Scheitelpunkt \(S_4(0 \mid -2)\). Dies entspricht der Parabel \(p_4\). 2. Beschreibung der geometrischen Transformationen: - \(p_1\) (Gleichung A): Um \(2\) Einheiten nach rechts und um \(1\) Einheit nach unten verschoben. - \(p_2\) (Gleichung B): An der \(x\)-Achse gespiegelt (nach unten geöffnet), um \(1\) Einheit nach links und um \(3\) Einheiten nach oben verschoben. - \(p_3\) (Gleichung C): Um \(3\) Einheiten nach links und um \(1\) Einheit nach oben verschoben. - \(p_4\) (Gleichung D): Um \(2\) Einheiten nach unten verschoben.

a) Zuordnung: - \(p_1\) gehört zu Gleichung A - \(p_2\) gehört zu Gleichung B - \(p_3\) gehört zu Gleichung C - \(p_4\) gehört zu Gleichung D b) Transformationen: - \(p_1\): Verschiebung um \(2\) Einheiten nach rechts und \(1\) Einheit nach unten. - \(p_2\): Spiegelung an der \(x\)-Achse, Verschiebung um \(1\) Einheit nach links und \(3\) Einheiten nach oben. - \(p_3\): Verschiebung um \(3\) Einheiten nach links und \(1\) Einheit nach oben. - \(p_4\): Verschiebung um \(2\) Einheiten nach unten.

- Schaue dir zuerst die Extrempunkte (Tiefpunkt bzw. Hochpunkt) der beiden Parabeln an, um die Scheitelpunkte zu bestimmen. - Achte beim Aufstellen der Scheitelpunktform besonders auf die Vorzeichen in der Klammer: Eine Verschiebung nach rechts bedeutet ein Minuszeichen in der Klammer. - Berücksichtige, ob die Parabel nach oben oder nach unten geöffnet ist. Dies bestimmt das Vorzeichen vor der Klammer. - Verwende die binomischen Formeln, um die Klammern in der Scheitelpunktform aufzulösen und die Terme zusammenzufassen.

1. Scheitelpunkte ablesen: - Für den Graphen \(f\) (blau) lässt sich der tiefste Punkt bei \(x = 2\) und \(y = -3\) ablesen. Der Scheitelpunkt ist somit \(S_f(2 \mid -3)\). - Für den Graphen \(g\) (orange) lässt sich der höchste Punkt bei \(x = -1\) und \(y = 4\) ablesen. Der Scheitelpunkt ist somit \(S_g(-1 \mid 4)\). 2. Scheitelpunktform aufstellen: Die allgemeine Scheitelpunktform einer verschobenen Normalparabel lautet \(y = a(x - d)^2 + e\), wobei \(S(d \mid e)\) der Scheitelpunkt ist. - Für \(f\) (nach oben geöffnet, also \(a = 1\)): \(f(x) = (x - 2)^2 - 3\) - Für \(g\) (nach unten geöffnet, also \(a = -1\)): \(g(x) = -(x + 1)^2 + 4\) 3. Umwandlung in die Normalform: - Für \(f(x)\): Mit der zweiten binomischen Formel erhalten wir: \(f(x) = (x^2 - 4x + 4) - 3 = x^2 - 4x + 1\) - Für \(g(x)\): Mit der ersten binomischen Formel erhalten wir: \(g(x) = -(x^2 + 2x + 1) + 4 = -x^2 - 2x - 1 + 4 = -x^2 - 2x + 3\)

a) Scheitelpunkte: \(S_f(2 \mid -3)\) \(S_g(-1 \mid 4)\) b) Scheitelpunktformen: \(f(x) = (x - 2)^2 - 3\) \(g(x) = -(x + 1)^2 + 4\) c) Normalformen: \(f(x) = x^2 - 4x + 1\) \(g(x) = -x^2 - 2x + 3\)

- Wie lautet die allgemeine Gleichung einer Parabel, wenn du ihren Scheitelpunkt kennst? - Welche Koordinaten hat ein anderer gut ablesbarer Punkt auf der Parabel, den du einsetzen kannst, um den Streckfaktor vor der Klammer zu berechnen? - Welche Rechenregel hilft dir, die Klammer in der Scheitelpunktform aufzulösen, um zur allgemeinen Form zu gelangen? - Achte beim Auflösen der Klammern besonders auf das Vorzeichen des Streckfaktors bei der nach unten geöffneten Parabel.

1. **Scheitelpunkte ablesen**: Aus dem Koordinatensystem werden die Koordinaten der Scheitelpunkte direkt abgelesen: - Für die blaue Parabel \(f\): \(S_f(1 \mid -2)\) - Für die rote Parabel \(g\): \(S_g(-2 \mid 3)\) 2. **Scheitelpunktform bestimmen**: Unter Verwendung der allgemeinen Scheitelpunktform \(y = a(x-d)^2 + e\): - Für \(f(x)\): Einsetzen des Scheitelpunkts ergibt \(f(x) = a \cdot (x-1)^2 - 2\). Mit dem Punkt \((0 \mid 0)\) auf der Parabel ergibt sich \(0 = a \cdot (0-1)^2 - 2 \implies a = 2\). Somit ist \(f(x) = 2(x-1)^2 - 2\). - Für \(g(x)\): Einsetzen des Scheitelpunkts ergibt \(g(x) = a \cdot (x+2)^2 + 3\). Mit dem Punkt \((0 \mid 1)\) auf der Parabel ergibt sich \(1 = a \cdot (0+2)^2 + 3 \implies -2 = 4a \implies a = -0{,}5\). Somit ist \(g(x) = -0{,}5(x+2)^2 + 3\). 3. **Umwandlung in die allgemeine Form**: - Für \(f(x)\): \(f(x) = 2(x^2 - 2x + 1) - 2 = 2x^2 - 4x + 2 - 2 = 2x^2 - 4x\) - Für \(g(x)\): \(g(x) = -0{,}5(x^2 + 4x + 4) + 3 = -0{,}5x^2 - 2x - 2 + 3 = -0{,}5x^2 - 2x + 1\)

a) Scheitelpunkte: \(S_f(1 \mid -2)\) und \(S_g(-2 \mid 3)\) b) Scheitelpunktformen: \(f(x) = 2(x-1)^2 - 2\) \(g(x) = -0{,}5(x+2)^2 + 3\) c) Allgemeine Formen: \(f(x) = 2x^2 - 4x\) \(g(x) = -0{,}5x^2 - 2x + 1\)

- Wie hängen die Koordinaten des tiefsten oder höchsten Punktes einer Parabel mit ihrer Scheitelpunktform zusammen? - Welche Werte in der allgemeinen Gleichung der Scheitelpunktform kannst du direkt durch die Koordinaten des Scheitelpunkts ersetzen? - Wie hilft dir ein weiterer, gut ablesbarer Punkt auf dem Graphen dabei, den noch fehlenden Streckfaktor zu berechnen? - Was musst du tun, um eine Gleichung nach einer unbekannten Variable aufzulösen, wenn du alle anderen Werte kennst?

1. Bestimmung der Scheitelpunkte: - Für \(f\) ist der Scheitelpunkt der tiefste Punkt des grünen Graphen: \(S_f(2 \mid -1)\). - Für \(g\) ist der Scheitelpunkt der höchste Punkt des blauen Graphen: \(S_g(-1 \mid 3)\). - Für \(h\) ist der Scheitelpunkt der tiefste Punkt des lila Graphen: \(S_h(-2 \mid -2)\). 2. Bestimmung der Funktionsgleichungen: - Für \(f\): Einsetzen des Scheitelpunkts liefert den Ansatz \(f(x) = a(x - 2)^2 - 1\). Durch Einsetzen des Punktes \(P(4 \mid 3)\) erhält man \(3 = a \cdot (4 - 2)^2 - 1 \implies 3 = 4a - 1 \implies 4 = 4a \implies a = 1\). Die Gleichung lautet \(f(x) = (x - 2)^2 - 1\). - Für \(g\): Einsetzen des Scheitelpunkts liefert den Ansatz \(g(x) = a(x + 1)^2 + 3\). Durch Einsetzen des Punktes \(Q(1 \mid 1)\) erhält man \(1 = a \cdot (1 + 1)^2 + 3 \implies 1 = 4a + 3 \implies -2 = 4a \implies a = -0{,}5\). Die Gleichung lautet \(g(x) = -0{,}5(x + 1)^2 + 3\). - Für \(h\): Einsetzen des Scheitelpunkts liefert den Ansatz \(h(x) = a(x + 2)^2 - 2\). Durch Einsetzen des Punktes \(R(0 \mid -1)\) erhält man \(-1 = a \cdot (0 + 2)^2 - 2 \implies -1 = 4a - 2 \implies 1 = 4a \implies a = 0{,}25\). Die Gleichung lautet \(h(x) = 0{,}25(x + 2)^2 - 2\).

a) Die Scheitelpunkte sind: - \(S_f(2 \mid -1)\) - \(S_g(-1 \mid 3)\) - \(S_h(-2 \mid -2)\) b) Die Funktionsgleichungen lauten: - \(f(x) = (x - 2)^2 - 1\) - \(g(x) = -0{,}5(x + 1)^2 + 3\) - \(h(x) = 0{,}25(x + 2)^2 - 2\)

- Wie lautet die allgemeine Formel für eine Parabel, wenn du den höchsten oder tiefsten Punkt (den Scheitelpunkt) direkt ablesen kannst? - Schaue dir den Scheitelpunkt der blauen Parabel an und trage seine Koordinaten in die Scheitelpunktform ein. Wie kannst du den verbleibenden Streckungsfaktor bestimmen? - Wähle für die Bestimmung des Streckungsfaktors einen weiteren Punkt auf der Parabel aus, dessen Koordinaten du ganz genau ablesen kannst. - Wenn du die beiden Funktionsgleichungen aufgestellt hast, wie kannst du rechnerisch herausfinden, an welchen Stellen die beiden Graphen dieselben Funktionswerte besitzen? - Welche mathematische Operation hilft dir dabei, eine Gleichung der Form \(Ax^2 + Bx = 0\) zu lösen?

1. Scheitelpunkt von \(f\) aus dem Graphen ablesen: \(S_f(2 \mid -3)\). Ansatz in Scheitelpunktform: \(f(x) = a(x - 2)^2 - 3\). Weiteren Punkt \((0 \mid 1)\) einsetzen: \(1 = a \cdot (0 - 2)^2 - 3 \implies 4a = 4 \implies a = 1\). Funktionsgleichung: \(f(x) = (x - 2)^2 - 3\). 2. Scheitelpunkt von \(g\) aus dem Graphen ablesen: \(S_g(0 \mid 1)\). Ansatz in Scheitelpunktform: \(g(x) = ax^2 + 1\). Weiteren Punkt \((1 \mid 0)\) einsetzen: \(0 = a \cdot 1^2 + 1 \implies a = -1\). Funktionsgleichung: \(g(x) = -x^2 + 1\). 3. Gleichsetzen zur Berechnung der Schnittpunkte: \((x - 2)^2 - 3 = -x^2 + 1 \implies x^2 - 4x + 1 = -x^2 + 1 \implies 2x^2 - 4x = 0\). 4. Lösen der Gleichung durch Ausklammern: \(2x(x - 2) = 0 \implies x_1 = 0\) und \(x_2 = 2\). 5. Zugehörige \(y\)-Koordinaten berechnen: \(g(0) = 1 \implies P_1(0 \mid 1)\) und \(g(2) = -3 \implies P_2(2 \mid -3)\).

a) Die Funktionsgleichungen lauten: \(f(x) = (x - 2)^2 - 3\) \(g(x) = -x^2 + 1\) b) Die berechneten Schnittpunkte der beiden Graphen sind: \(P_1(0 \mid 1)\) und \(P_2(2 \mid -3)\)

- Bestimme zuerst die Koordinaten des Scheitelpunkts im Graphen. - Überlege, ob die Parabel nach oben oder nach unten geöffnet ist. Was bedeutet das für das Vorzeichen des Streckfaktors? - Vergleiche die Koordinaten des Scheitelpunkts mit den Werten in der Scheitelpunktform der gegebenen Gleichungen. - Wähle einen gut lesbaren Punkt auf der Parabel und prüfe durch Einsetzen, welche Gleichung korrekt ist.

1. Den Scheitelpunkt aus dem Graphen ablesen: Der höchste Punkt der Parabel liegt bei \(S(2 \mid 3)\). 2. Die Scheitelpunktform \(y = a(x - x_S)^2 + y_S\) mit den Werten des Scheitelpunkts aufstellen: \(y = a(x - 2)^2 + 3\). 3. Einen weiteren Punkt ablesen, um den Streckfaktor \(a\) zu bestimmen, zum Beispiel den y-Achsenabschnitt bei \((0 \mid 1)\). 4. Punkt einsetzen: \(1 = a(0 - 2)^2 + 3 \Rightarrow 1 = 4a + 3 \Rightarrow -2 = 4a \Rightarrow a = -0{,}5\). 5. Die vollständige Gleichung lautet \(y = -0{,}5(x - 2)^2 + 3\). Dies entspricht Option a).

Die richtige Gleichung ist a) \(y = -0{,}5(x - 2)^2 + 3\).

- Wo liegt der tiefste oder höchste Punkt der Kurve? Das sind die Koordinaten des Scheitels. - Setze diese Werte in die allgemeine Scheitelpunktform ein. - Nimm einen Punkt wie den Schnittpunkt mit einer Achse, um den Wert für \(a\) zu bestimmen. - Achte auf das Vorzeichen von \(a\): Ist die Parabel nach oben oder nach unten geöffnet?

1. Funktion h: Der Scheitelpunkt ist \(S(0 \mid -3)\). Die Scheitelpunktform ist \(h(x) = a(x-0)^2 - 3 = ax^2 - 3\). Mit dem Punkt \((2 \mid 1)\) berechnet man \(1 = a \cdot 2^2 - 3\), also \(4 = 4a\) und \(a = 1\). Scheitelpunktform und allgemeine Form: \(h(x) = x^2 - 3\). 2. Funktion k: Der Scheitelpunkt ist \(S(3 \mid 4)\). Die Scheitelpunktform ist \(k(x) = a(x-3)^2 + 4\). Mit dem Punkt \((1 \mid 0)\) berechnet man \(0 = a(1-3)^2 + 4\), also \(-4 = 4a\) und \(a = -1\). Scheitelpunktform: \(k(x) = -(x-3)^2 + 4\). Allgemeine Form: \(k(x) = -(x^2 - 6x + 9) + 4 = -x^2 + 6x - 5\).

h) Scheitelpunktform und allgemeine Form: \(h(x) = x^2 - 3\) k) Scheitelpunktform: \(k(x) = -(x-3)^2 + 4\); allgemeine Form: \(k(x) = -x^2 + 6x - 5\)

- Den Scheitelpunkt kannst du direkt als Extrempunkt der Parabel ablesen. - Nutze die Scheitelpunktform und setze einen weiteren Punkt ein, um den Streckungsfaktor \(a\) zu berechnen. - Nullstellen sind die \(x\)-Koordinaten der Punkte, an denen der Graph die \(x\)-Achse berührt oder schneidet. - Überlege dir, ob die Parabel nach oben oder unten geöffnet ist, um den Bereich der \(y\)-Werte festzulegen.

1. Funktionsgleichungen bestimmen: - Für \(p_1\) (lila): Scheitelpunkt \(S_1(3 \mid 4)\). Ein weiterer Punkt ist \((1 \mid 0)\). Einsetzen in \(y = a(x-3)^2 + 4\) ergibt \(0 = a(1-3)^2 + 4 \Rightarrow -4 = 4a \Rightarrow a = -1\). Also \(y = -(x-3)^2 + 4\). - Für \(p_2\) (orange): Scheitelpunkt \(S_2(-2 \mid -2)\). Ein weiterer Punkt ist \((0 \mid 0)\). Einsetzen in \(y = a(x+2)^2 - 2\) ergibt \(0 = a(0+2)^2 - 2 \Rightarrow 2 = 4a \Rightarrow a = 0{,}5\). Also \(y = 0{,}5(x+2)^2 - 2\). 2. Nullstellen: - Für \(p_1\): Die Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse liegen bei \(x_1 = 1\) und \(x_2 = 5\). - Für \(p_2\): Die Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse liegen bei \(x_1 = -4\) und \(x_2 = 0\). 3. Wertemengen: - \(p_1\) ist nach unten geöffnet, der höchste Punkt ist \(y = 4\). Somit ist \(W_1 = \{y \in \mathbb{R} \mid y \leq 4\}\). - \(p_2\) ist nach oben geöffnet, der tiefste Punkt ist \(y = -2\). Somit ist \(W_2 = \{y \in \mathbb{R} \mid y \geq -2\}\).

a) \(p_1: y = -(x-3)^2 + 4\); \(p_2: y = 0{,}5(x+2)^2 - 2\). b) Nullstellen: \(p_1: \{1; 5\}\); \(p_2: \{-4; 0\}\). c) Wertemengen: \(W_1 = ]-\infty; 4]\); \(W_2 = [-2; \infty[\).

- Wie lautet die allgemeine Scheitelpunktform einer verschobenen Normalparabel? - Welche Koordinaten hat der tiefste Punkt jeder Kurve im Koordinatensystem? - Wenn du zwei Funktionsgleichungen gleichsetzt, was passiert mit den Termen, die \(x^2\) enthalten? - Überlege dir für den Aufgabenteil c), welche Art von Gleichung übrig bleibt, wenn das \(x^2\) wegfällt.

1. Ablesen der Scheitelpunkte aus dem Graphen: Der Scheitelpunkt von \(f\) liegt bei \(S_f(-2 \mid -1)\), also lautet die Gleichung \(f(x) = (x + 2)^2 - 1\). Der Scheitelpunkt von \(g\) liegt bei \(S_g(1 \mid -4)\), also lautet die Gleichung \(g(x) = (x - 1)^2 - 4\). 2. Berechnung des Schnittpunkts durch Gleichsetzen: \((x + 2)^2 - 1 = (x - 1)^2 - 4\) \(x^2 + 4x + 4 - 1 = x^2 - 2x + 1 - 4\) \(x^2 + 4x + 3 = x^2 - 2x - 3\) Durch Subtraktion von \(x^2\) auf beiden Seiten fällt das quadratische Glied weg: \(4x + 3 = -2x - 3\) \(6x = -6 \Rightarrow x = -1\) 3. Einsetzen von \(x = -1\) in eine der Gleichungen zur Bestimmung des \(y\)-Werts: \(y = (-1 + 2)^2 - 1 = 1^2 - 1 = 0\) Der Schnittpunkt ist \(S(-1 \mid 0)\). 4. Begründung für c): Beim Gleichsetzen zweier Normalparabeln \(x^2 + b_1x + c_1 = x^2 + b_2x + c_2\) fällt das \(x^2\) immer weg. Es bleibt eine lineare Gleichung der Form \((b_1 - b_2)x = c_2 - c_1\) übrig. Diese hat genau eine Lösung, wenn die Koeffizienten der linearen Terme unterschiedlich sind (\(b_1 \neq b_2\)), was bei unterschiedlichen \(x\)-Koordinaten der Scheitelpunkte der Fall ist.

a) \(f(x) = (x + 2)^2 - 1\) und \(g(x) = (x - 1)^2 - 4\) b) Der Schnittpunkt liegt bei \(S(-1 \mid 0)\). c) Beim Gleichsetzen der Terme fällt das quadratische Glied \(x^2\) weg, sodass eine lineare Gleichung mit genau einer Lösung übrig bleibt (vorausgesetzt, die \(x\)-Werte der Scheitelpunkte sind verschieden).

- Notiere dir zuerst die Koordinaten des Scheitelpunkts für jede Parabel. - Erinnere dich daran, wie man die Koordinaten des Scheitelpunkts in die Form \(y = a(x - x_s)^2 + y_s\) einsetzt. - Verwende den zweiten markierten Punkt, um den Streckfaktor \(a\) zu berechnen. - Überprüfe am Ende, ob das Vorzeichen von \(a\) zur Öffnungsrichtung der Parabel passt.

1. Bestimmung von \(f\): Der Scheitelpunkt liegt bei \(S_f(2 \mid 1)\). Der Ansatz in Scheitelpunktform lautet \(f(x) = a(x - 2)^2 + 1\). Durch Einsetzen des Punktes \(P(4 \mid 3)\) ergibt sich \(3 = a(4 - 2)^2 + 1\), also \(2 = 4a\), woraus \(a = 0{,}5\) folgt. Die Funktionsgleichung ist \(f(x) = 0{,}5(x - 2)^2 + 1\). 2. Bestimmung von \(g\): Der Scheitelpunkt liegt bei \(S_g(-3 \mid 6)\). Der Ansatz lautet \(g(x) = a(x + 3)^2 + 6\). Einsetzen von \(Q(-2 \mid 4)\) ergibt \(4 = a(-2 + 3)^2 + 6\), also \(-2 = a \cdot 1^2\), woraus \(a = -2\) folgt. Die Funktionsgleichung ist \(g(x) = -2(x + 3)^2 + 6\).

Die Funktionsgleichungen lauten: \(f(x) = 0{,}5(x - 2)^2 + 1\) \(g(x) = -2(x + 3)^2 + 6\)

- Welchen Einfluss haben die Koordinaten des Scheitelpunkts auf die Vorzeichen in der Klammer der Scheitelpunktform? - Setze die Koordinaten des Scheitelpunkts direkt in die allgemeine Scheitelpunktform ein. - Wie kannst du den verbleibenden Parameter \(a\) mit Hilfe eines weiteren Punktes auf der Parabel bestimmen? - Achte darauf, ob die Parabel gestreckt oder gestaucht ist.

1. Parabel \(h\): Der Scheitelpunkt ist \(S_h(-1 \mid -4)\). Mit dem Ansatz \(h(x) = a(x + 1)^2 - 4\) und dem Punkt \(P(1 \mid 0)\) erhält man \(0 = a(1 + 1)^2 - 4\). Dies führt zu \(4 = 4a\), also \(a = 1\). Der Term ist \(h(x) = (x + 1)^2 - 4\). 2. Parabel \(k\): Der Scheitelpunkt ist \(S_k(4 \mid 3)\). Mit dem Ansatz \(k(x) = a(x - 4)^2 + 3\) und dem Punkt \(Q(0 \mid -1)\) erhält man \(-1 = a(0 - 4)^2 + 3\). Dies führt zu \(-4 = 16a\), also \(a = -0{,}25\). Der Term ist \(k(x) = -0{,}25(x - 4)^2 + 3\).

Die Funktionsterme sind: \(h(x) = (x + 1)^2 - 4\) \(k(x) = -0{,}25(x - 4)^2 + 3\)

- Den Scheitelpunkt einer Parabel findest du an ihrem höchsten oder tiefsten Punkt. - Die Scheitelpunktform lautet allgemein \(y = a(x - d)^2 + e\). Dabei sind \((d \mid e)\) die Koordinaten des Scheitelpunkts. - Um den Streckfaktor \(a\) zu finden, kannst du einen beliebigen Punkt vom Graphen in die Formel einsetzen und nach \(a\) auflösen. - Die Wertemenge umfasst alle \(y\)-Werte, die die Funktion annehmen kann. Schau dir dazu an, ob die Parabel nach oben oder unten geöffnet ist. - Überlege dir, in welchem Bereich der \(x\)-Werte der Graph von links nach rechts gesehen „nach oben“ geht.

1. Ablesen der Scheitelpunkte aus dem Graphen: \(S_f(3 \mid 2)\) und \(S_g(-2 \mid -1)\). 2. Bestimmung des Streckfaktors für \(f\): Mit dem Punkt \((1 \mid -2)\) ergibt sich \(-2 = a \cdot (1 - 3)^2 + 2\), woraus \(-4 = 4a\) und somit \(a = -1\) folgt. Die Funktionsgleichung lautet \(f(x) = -(x - 3)^2 + 2\). 3. Bestimmung des Streckfaktors für \(g\): Mit dem Punkt \((0 \mid 1)\) ergibt sich \(1 = a \cdot (0 + 2)^2 - 1\), woraus \(2 = 4a\) und somit \(a = 0{,}5\) folgt. Die Funktionsgleichung lautet \(g(x) = 0{,}5(x + 2)^2 - 1\). 4. Die Wertemengen ergeben sich aus der \(y\)-Koordinate des Scheitelpunkts und der Öffnungsrichtung: \(\mathbb{W}_f = \{y \mid y \le 2\}\) und \(\mathbb{W}_g = \{y \mid y \ge -1\}\). 5. Da die Parabel von \(f\) nach unten geöffnet ist und der Scheitelpunkt bei \(x = 3\) liegt, ist die Funktion für \(x \le 3\) streng monoton steigend.

a) Scheitelpunkte: \(S_f(3 \mid 2)\); \(S_g(-2 \mid -1)\) b) Funktionsgleichungen: \(f(x) = -(x - 3)^2 + 2\); \(g(x) = 0{,}5(x + 2)^2 - 1\) c) Wertemengen: \(\mathbb{W}_f = \{y \in \mathbb{R} \mid y \le 2\}\); \(\mathbb{W}_g = \{y \in \mathbb{R} \mid y \ge -1\}\) d) \(f\) ist streng monoton steigend für \(x \le 3\).

- Notiere dir zuerst die Koordinaten der Scheitelpunkte. - Nutze die allgemeine Scheitelpunktform als Startpunkt. - Wie kannst du den Streckfaktor bestimmen, wenn du einen weiteren Punkt auf der Parabel kennst?

1. Parabel \(p\): Der Scheitelpunkt ist \(S_p(2 \mid 3)\). Der Graph geht durch \(A(6 \mid -1)\). Einsetzen in den Ansatz \(y = a(x - 2)^2 + 3\) ergibt \(-1 = a(6 - 2)^2 + 3\), also \(-4 = 16a\) und \(a = -0{,}25\). Die Gleichung ist \(p(x) = -0{,}25(x - 2)^2 + 3\). 2. Parabel \(q\): Der Scheitelpunkt ist \(S_q(-2 \mid -4)\). Der Graph geht durch \((-1 \mid -1)\). Einsetzen in \(y = a(x + 2)^2 - 4\) ergibt \(-1 = a(-1 + 2)^2 - 4\), also \(3 = a\), somit \(a = 3\). Die Gleichung ist \(q(x) = 3(x + 2)^2 - 4\).

\(p(x) = -0{,}25(x - 2)^2 + 3\) \(q(x) = 3(x + 2)^2 - 4\)

- Überlege, welche Verschiebung vorliegt: entlang der x-Achse oder entlang der y-Achse? - Wähle die passende Grundform der Gleichung. - Setze die Koordinaten eines markanten Punktes ein, um den Parameter \(a\) zu bestimmen.

1. Parabel \(h\): Der Scheitelpunkt liegt auf der y-Achse bei \(S_h(0 \mid 3)\). Die Parabel ist nach unten geöffnet. Ein Punkt ist \(P(4 \mid 1)\). Ansatz: \(y = ax^2 + 3\). Einsetzen von \(P\): \(1 = a \cdot 4^2 + 3 \Rightarrow -2 = 16a \Rightarrow a = -0{,}125\). Gleichung: \(h(x) = -0{,}125x^2 + 3\). 2. Parabel \(k\): Der Scheitelpunkt liegt auf der x-Achse bei \(S_k(3 \mid 0)\). Die Parabel ist nach oben geöffnet. Ein Punkt ist \(Q(2 \mid 2)\). Ansatz: \(y = a(x - 3)^2\). Einsetzen von \(Q\): \(2 = a(2 - 3)^2 \Rightarrow 2 = a \cdot 1 \Rightarrow a = 2\). Gleichung: \(k(x) = 2(x - 3)^2\).

Die Funktionsgleichungen sind: \(h(x) = -0{,}125x^2 + 3\) \(k(x) = 2(x - 3)^2\)

- Wo liegt der höchste oder tiefste Punkt der jeweiligen Parabel? Notiere dir die Koordinaten. - Wie lautet die allgemeine Gleichung der Scheitelpunktform? - Suche dir einen Punkt auf dem Graphen, der genau auf einem Gitterkreuz liegt, um den Streckfaktor zu berechnen. - Achte auf das Vorzeichen des Streckfaktors: Ist die Parabel nach oben oder nach unten geöffnet?

1. Bestimmung des Funktionsterms für \(f\): - Ablesen des Scheitelpunkts: \(S_f(3 \mid -1)\). - Ansatz in Scheitelpunktform: \(f(x) = a(x - 3)^2 - 1\). - Ablesen eines weiteren Punktes, z. B. \(P(5 \mid 1)\). - Einsetzen von \(P\) zur Bestimmung von \(a\): \(1 = a \cdot (5 - 3)^2 - 1 \Rightarrow 2 = 4a \Rightarrow a = 0{,}5\). - Ergebnis: \(f(x) = 0{,}5(x - 3)^2 - 1\). 2. Bestimmung des Funktionsterms für \(g\): - Ablesen des Scheitelpunkts: \(S_g(-2 \mid 4)\). - Ansatz in Scheitelpunktform: \(g(x) = a(x + 2)^2 + 4\). - Ablesen eines weiteren Punktes, z. B. \(Q(0 \mid 2)\). - Einsetzen von \(Q\) zur Bestimmung von \(a\): \(2 = a \cdot (0 + 2)^2 + 4 \Rightarrow -2 = 4a \Rightarrow a = -0{,}5\). - Ergebnis: \(g(x) = -0{,}5(x + 2)^2 + 4\).

Die Funktionsterme lauten: \(f(x) = 0{,}5(x - 3)^2 - 1\) \(g(x) = -0{,}5(x + 2)^2 + 4\)

- Notiere dir zuerst die Koordinaten des Scheitelpunkts für jede Parabel. - Überlege, wie du den Faktor \(a\) bestimmen kannst. Bei einer Normalparabel ist \(|a| = 1\). - Du kannst \(a\) bestimmen, indem du vom Scheitelpunkt aus eine Einheit nach rechts gehst und schaust, wie viele Einheiten du nach oben oder unten gehen musst. - Alternativ kannst du einen beliebigen Punkt der Parabel in die Scheitelpunktform einsetzen und nach \(a\) auflösen.

1. Parabel \(p_1\) (orange): Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(-3 \mid -4)\). Vom Scheitelpunkt aus geht man eine Einheit nach rechts und eine Einheit nach oben zum Punkt \((-2 \mid -3)\). Da \(1^2 = 1\), ist der Streckfaktor \(a = 1\). Es handelt sich um eine verschobene Normalparabel. Gleichung: \(p_1(x) = (x + 3)^2 - 4\). 2. Parabel \(p_2\) (lila): Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(2 \mid 2)\). Die Parabel ist nach unten geöffnet, also ist \(a < 0\). Ein weiterer Punkt ist \((0 \mid 0)\). Einsetzen in \(y = a(x - 2)^2 + 2\) ergibt: \(0 = a(0 - 2)^2 + 2 \Rightarrow 0 = 4a + 2 \Rightarrow -2 = 4a \Rightarrow a = -0{,}5\). Gleichung: \(p_2(x) = -0{,}5(x - 2)^2 + 2\). 3. Parabel \(p_3\) (schwarz): Der Scheitelpunkt liegt bei \(S(0 \mid -3)\). Die Parabel ist nach oben geöffnet. Ein weiterer Punkt ist \((1 \mid -1)\). Einsetzen in \(y = ax^2 - 3\) ergibt: \(-1 = a \cdot 1^2 - 3 \Rightarrow -1 = a - 3 \Rightarrow a = 2\). Gleichung: \(p_3(x) = 2x^2 - 3\).

Die Funktionsgleichungen in Scheitelpunktform sind: \(p_1(x) = (x + 3)^2 - 4\) (verschobene Normalparabel) \(p_2(x) = -0{,}5(x - 2)^2 + 2\) \(p_3(x) = 2x^2 - 3\)

- Ist die Parabel nach oben oder nach unten geöffnet? Was bedeutet das für das Vorzeichen vor der Klammer? - Bestimme zuerst die Koordinaten des höchsten Punktes. - Kombiniere die Verschiebung in beide Achsenrichtungen mit der Spiegelung.

1. Der Graph von \(g\) ist nach unten geöffnet, was einer Spiegelung an der x-Achse entspricht (Faktor \(-1\)). 2. Der Scheitelpunkt von \(g\) liegt bei \(S(3 \mid 1)\). 3. Dies entspricht einer Verschiebung um \(3\) Einheiten nach rechts und \(1\) Einheit nach oben. 4. Zusammenführung der Transformationen in die Scheitelpunktform: \(g(x) = -(x - 3)^2 + 1\).

Der Graph von \(g\) entsteht durch Spiegelung an der x-Achse sowie eine Verschiebung um \(3\) Einheiten nach rechts und \(1\) Einheit nach oben. Die Funktionsgleichung lautet \(g(x) = -(x - 3)^2 + 1\).

- Wenn ein Punkt auf dem Graphen liegt, muss er die Funktionsgleichung erfüllen. - Beachte, dass beim Lösen der Gleichung nach \(d\) durch Wurzelziehen zwei Fälle entstehen können. - Welcher Wert für \(d\) passt zu mehreren der angegebenen Punkte?

1. Bestimmung von \(d\) durch Einsetzen in \(y = (x+d)^2\), woraus folgt \(x+d = \sqrt{y}\) oder \(x+d = -\sqrt{y}\). Für \(A(-3|4)\): \(-3+d = 2 \Rightarrow d=5\) oder \(-3+d = -2 \Rightarrow d=1\). Für \(B(0|1)\): \(0+d = 1 \Rightarrow d=1\) oder \(0+d = -1 \Rightarrow d=-1\). Da \(d=1\) bei beiden möglich ist, prüfen wir \(C(-2|1)\): \(-2+d = 1 \Rightarrow d=3\) oder \(-2+d = -1 \Rightarrow d=1\). Somit gehören \(A, B, C\) zur Funktion mit \(d=1\). 2. Prüfung der restlichen Punkte für die zweite Gruppe: Für \(F(2|0)\): \(2+d = 0 \Rightarrow d=-2\). Überprüfung für \(D(1|1)\): \(1+d = 1 \Rightarrow d=0\) oder \(1+d = -1 \Rightarrow d=-2\). Überprüfung für \(E(4|4)\): \(4+d = 2 \Rightarrow d=-2\) oder \(4+d = -2 \Rightarrow d=-6\). Somit gehören \(D, E, F\) zur Funktion mit \(d=-2\).

Die beiden Werte sind \(d_1 = 1\) und \(d_2 = -2\). Zum Graphen mit \(d = 1\) gehören die Punkte \(A, B\) und \(C\). Zum Graphen mit \(d = -2\) gehören die Punkte \(D, E\) und \(F\).

- Berechne zuerst die konkreten Zahlenwerte für die Bedingungen. - Setze die allgemeine Form der verschobenen Normalparabel an. - Wie kannst du ein System aus zwei quadratischen Gleichungen vereinfachen, wenn in beiden derselbe Parameter \(e\) vorkommt? - Was bedeutet es rechnerisch, wenn ein Punkt auf einem Graphen liegen soll?

1. Funktionswerte von \(f\) berechnen: \(f(3) = 3^2 = 9\) und \(f(1) = 1^2 = 1\). 2. Bedingungen für \(g(x) = (x - d)^2 + e\) aufstellen: I: \((1 - d)^2 + e = 9\) II: \((3 - d)^2 + e = 1\) 3. Gleichungssystem lösen durch Subtraktion (I - II): \((1 - d)^2 - (3 - d)^2 = 9 - 1\) \((1 - 2d + d^2) - (9 - 6d + d^2) = 8\) \(4d - 8 = 8 \implies 4d = 16 \implies d = 4\). 4. \(e\) berechnen durch Einsetzen von \(d=4\) in II: \((3 - 4)^2 + e = 1 \implies 1 + e = 1 \implies e = 0\). 5. Funktionsgleichung: \(g(x) = (x - 4)^2\). 6. Punktprobe für \(P(2 | 0)\): \(g(2) = (2 - 4)^2 = (-2)^2 = 4\). Da \(4 \neq 0\), liegt der Punkt \(P\) nicht auf dem Graphen.

Die Funktionsgleichung ist \(g(x) = (x - 4)^2\). Der Punkt \(P(2 | 0)\) liegt nicht auf dem Graphen, da \(g(2) = 4 \neq 0\).

- Nutze die Koordinaten des Scheitelpunkts direkt für den Ansatz der Scheitelpunktform. - Wie kannst du den unbekannten Streckfaktor \(a\) mithilfe eines weiteren Punktes berechnen? - Welche Bedingung muss für einen Schnittpunkt mit der \(x\)-Achse gelten, welche für die \(y\)-Achse? - Überlege dir die Symmetrie der Parabel: Wenn der Graph bei \(x=3\) den Wert \(6\) hat, wo muss er diesen Wert auf der anderen Seite des Scheitelpunkts erreichen?

1. Ansatz Scheitelpunktform: \(f(x) = a(x - 1)^2 - 2\). Punkt \(P(3 \mid 6)\) einsetzen: \(6 = a(3 - 1)^2 - 2 \Rightarrow 8 = 4a \Rightarrow a = 2\). Scheitelpunktform: \(f(x) = 2(x - 1)^2 - 2\). Allgemeine Form: \(f(x) = 2(x^2 - 2x + 1) - 2 = 2x^2 - 4x\). 2. \(y\)-Achsenabschnitt: \(f(0) = 2(0)^2 - 4(0) = 0 \Rightarrow S_y(0 \mid 0)\). Nullstellen: \(2x^2 - 4x = 0 \Rightarrow 2x(x - 2) = 0 \Rightarrow x_1 = 0, x_2 = 2\). Schnittpunkte: \(N_1(0 \mid 0)\) und \(N_2(2 \mid 0)\). 3. Bedingung \(f(x) > 6\): \(2(x - 1)^2 - 2 > 6 \Rightarrow 2(x - 1)^2 > 8 \Rightarrow (x - 1)^2 > 4\). Dies gilt für \(x - 1 > 2\) (also \(x > 3\)) oder \(x - 1 < -2\) (also \(x < -1\)). 4. Da \(a = 2 > 0\), ist der Scheitelpunkt der tiefste Punkt. Der kleinste Funktionswert ist \(y = -2\) bei \(x = 1\).

1. Scheitelpunktform: \(f(x) = 2(x - 1)^2 - 2\); allgemeine Form: \(f(x) = 2x^2 - 4x\) 2. Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse: \((0 \mid 0)\) und \((2 \mid 0)\); mit der \(y\)-Achse: \((0 \mid 0)\) 3. \(f(x) > 6\) für \(x < -1\) oder \(x > 3\) 4. Minimum: \(y = -2\) bei \(x = 1\)

- Stelle zuerst die Formel für die Diskriminante mit dem Parameter auf. - Achte beim Ausmultiplizieren der Klammern besonders auf die Vorzeichen. - Was passiert mit den quadratischen Gliedern des Parameters in der Diskriminante? - Prüfe am Ende, ob der Koeffizient vor \(x^2\) bei deinem Ergebnis nicht Null wird.

1. Ein quadratischer Term ist ein vollständiges Quadrat, wenn er genau eine (doppelte) Nullstelle besitzt. Dies ist der Fall, wenn die Diskriminante \(D = 0\) ist. 2. Berechnung der Diskriminante: \(D = (2k)^2 - 4 \cdot (k-1) \cdot (k+3)\). 3. Ausmultiplizieren und Vereinfachen: \(D = 4k^2 - 4(k^2 + 2k - 3) = 4k^2 - 4k^2 - 8k + 12 = -8k + 12\). 4. Bedingung für das vollständige Quadrat anwenden: \(-8k + 12 = 0\). 5. Nach \(k\) auflösen: \(8k = 12 \implies k = 1{,}5\). 6. Überprüfung des führenden Koeffizienten: Für \(k = 1{,}5\) ist \(a = k-1 = 0{,}5 \neq 0\), somit bleibt der Ausdruck quadratisch. 7. Einsetzen zur Kontrolle: \(0{,}5x^2 + 3x + 4{,}5 = 0{,}5(x^2 + 6x + 9) = 0{,}5(x+3)^2\).

\(k = 1{,}5\)

- Welchen Zusammenhang gibt dir die Geradengleichung für die Koordinaten des Scheitelpunkts? - Ersetze eine der Variablen in der Scheitelpunktform durch den Ausdruck der Geraden. - Welche Art von Gleichung musst du lösen, nachdem du den Punkt \(P\) eingesetzt hast? - Gibt es vielleicht mehr als eine Lösung für den Parameter?

1. Da der Scheitelpunkt auf der Geraden \(y = x - 2\) liegt, gilt für seine Koordinaten \(e = d - 2\). 2. Die Scheitelpunktform der Normalparabel lautet \(g(x) = (x - d)^2 + e\). Ersetze \(e\) durch \(d - 2\): \(g(x) = (x - d)^2 + d - 2\). 3. Punkt \(P(4 | 2)\) einsetzen: \(2 = (4 - d)^2 + d - 2\). 4. Gleichung nach \(d\) auflösen: \(2 = 16 - 8d + d^2 + d - 2\) \(2 = d^2 - 7d + 14\) \(0 = d^2 - 7d + 12\). 5. Quadratische Gleichung lösen (z. B. mit der \(p\)-\(q\)-Formel oder durch Faktorisieren): \((d - 3)(d - 4) = 0\). Daraus ergeben sich \(d_1 = 3\) und \(d_2 = 4\). 6. Zugehörige \(e\)-Werte berechnen: Für \(d_1 = 3\): \(e_1 = 3 - 2 = 1\). Für \(d_2 = 4\): \(e_2 = 4 - 2 = 2\). 7. Die möglichen Funktionsgleichungen sind \(g_1(x) = (x - 3)^2 + 1\) und \(g_2(x) = (x - 4)^2 + 2\).

Es gibt zwei mögliche Funktionen: \(g_1(x) = (x - 3)^2 + 1\) \(g_2(x) = (x - 4)^2 + 2\)