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Nullstellen mit Nullprodukt

Beispiel:

Bestimme die Nullstellen der quadratischen Funktion f mit
y= 2x2-8x

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Um die Nullstellen zu berechnen, setzen wir einfach y = 0.

Hier kann man x ausklammern und den Satz vom Nullprodukt anwenden

2x2-8x = 0
2x(x-4) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x-4 = 0 | +4
x2 = 4

L={0; 4}

Nullstellen und Scheitel (Nullprodukt)

Beispiel:

Bestimme die Nullstellen und dann den Scheitel der quadratischen Funktion f mit
y= x2-8x

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Um die Nullstellen zu berechnen, setzen wir einfach y = 0.

Hier kann man x ausklammern und den Satz vom Nullprodukt anwenden

x2-8x = 0
x(x-8) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x-8 = 0 | +8
x2 = 8

L={0; 8}

Wegen der Symmetrie von Parabeln wissen wir, dass der Scheitel genau in der Mitte zwischen den Nullstellen liegen muss. Wir berechen also den Mittelwert der beiden Nullstellen 0+82 = 4 und erhalten so den x-Wert des Scheitels.

Der Scheitel hat also die Koordinaten S(4|y) mit y = 42-84 = 16-32 = -16.

Als Ergebnisse erhalten wir also: Nullstellen: x1=0 und x2=8 , Scheitel: S(4|-16).

x²+bx+c -> Scheitelform

Beispiel:

Bestimme die Koordinaten des Scheitels der Parabel von der Funktion f mit y= x2+2x-2.

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1. Weg

y= x2+2x-2

Man erweitert die ersten beiden Summanden ( x2+2x) zu einem 'binomischen Formel'-Term. Dazu teilt man die 2x durch 2x und quadriert diese Ergebnis 1 zu 1. Diese 1 fügt man dann an dritter Stelle in die Summe ein. So erhält man einen Term der Form x² ± 2xb + b², den man mit der binomischen Formel als (x ± b)² schreiben kann. Damit der Funktionsterm aber nicht verändert wird muss man die 1, die man an 3. Stelle eingefügt hat, danach auch wieder abziehen.

= x2+2x+1-1-2

= (x+1)2-1-2

= (x+1)2-3

Jetzt kann man den Scheitel leicht ablesen: S(-1|-3).


2. Weg

Wir betrachten nun nur x2+2x. Deren Parabel sieht ja genau gleich aus wie x2+2x-2 nur um -2 nach oben/unten verschoben. Das heißt beide Parabeln haben ihren Scheitel an der gleichen x-Stelle.

Von x2+2x können wir aber über Ausklammern und den Satz vom Nullprodukt sehr leicht die Nullstellen bestimmen.

x2+2x = 0
x(x+2) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x+2 = 0 | -2
x2 = -2

Aus Symmetriegründen muss der Scheitel genau in der Mitte zwischen den Nullstellen liegen, also S(-1|y).

y = (-1)2+2(-1)-2 = 1-2-2 = -3

also: S(-1|-3).


ax²+bx+c -> Scheitelform

Beispiel:

Bestimme die Koordinaten des Scheitels der Parabel von der Funktion f mit y= 3x2+24x-1.

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1. Weg

y= 3x2+24x-1

= 3(x2+8x)-1

Man erweitert die ersten beiden Summanden ( x2+8x) zu einem 'binomischen Formel'-Term. Dazu teilt man die 8x durch 2x und quadriert diese Ergebnis 4 zu 16. Diese 16 fügt man dann an dritter Stelle in die Summe ein. So erhält man einen Term der Form x² ± 2xb + b², den man mit der binomischen Formel als (x ± b)² schreiben kann. Damit der Funktionsterm aber nicht verändert wird muss man die 16, die man an 3. Stelle eingefügt hat, danach auch wieder abziehen.

= 3(x2+8x+16-16)-1

= 3(x2+8x+16)+3·(-16)-1

= 3(x+4)2-48-1

= 3(x+4)2-49

Jetzt kann man den Scheitel leicht ablesen: S(-4|-49).


2. Weg

Wir betrachten nun nur 3x2+24x. Deren Parabel sieht ja genau gleich aus wie 3x2+24x-1 nur um -1 nach oben/unten verschoben. Das heißt beide Parabeln haben ihren Scheitel an der gleichen x-Stelle.

Von 3x2+24x können wir aber über Ausklammern und den Satz vom Nullprodukt sehr leicht die Nullstellen bestimmen.

3x2+24x = 0
3x(x+8) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

x1 = 0

2. Fall:

x+8 = 0 | -8
x2 = -8

Aus Symmetriegründen muss der Scheitel genau in der Mitte zwischen den Nullstellen liegen, also S(-4|y).

y = 3(-4)2+24(-4)-1 = 48-96-1 = -49

also: S(-4|-49).