Welcher Zusammenhang besteht zwischen den Graphen von f(x)f(x)f(x) und g(x)g(x)g(x)?
Stelle die Scheitelpunktgleichungen auf und vergleiche diese.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Scheitelpunkt einer Parabel
Lese den Scheitelpunkt der Funktion f(x)f(x)f(x) ab:
S(1∣4)S(1|4)S(1∣4)
Verwende die Scheitelform, um die Gleichung zu ermitteln.
f(x)=af⋅(x−1)2+4f(x)=a_f\cdot(x-1)^2+4f(x)=af⋅(x−1)2+4
Setze eine Punkt mit gut ablesbaren Koordinaten ein.
Mit P(0∣3)P(0|3)P(0∣3) gilt:
f(0)=af+43=af+4∣−4−1=af\def\arraystretch{1.25} \begin{array}{rcl}f\left(0\right)&=&a_f+4 \\3&=&a_f+4&|-4\\-1&=&a_f\end{array}f(0)3−1===af+4af+4af∣−4
Setze afa_faf in die Funktion ein.
f(x)=−(x−1)2+4f\left(x\right)=-\left(x-1\right)^2+4f(x)=−(x−1)2+4
Lese den Scheitelpunkt der Funktion g(x)g(x)g(x) ab:
S(1∣2)S(1|2)S(1∣2)
Verwende die Scheitelform, um die Gleichung der Funktion ermitteln.
g(x)=ag⋅(x−1)2+2g(x)=a_g\cdot(x-1)^2+2g(x)=ag⋅(x−1)2+2
Mit P(3∣0)P(3|0)P(3∣0) gilt:
g(3)=ag⋅22+20=4⋅ag+2∣−2−2=4ag∣:4−0,5=ag\def\arraystretch{1.25} \begin{array}{rcl}g\left(3\right)&=&a_g\cdot2^2+2\\0&=&4\cdot a_g +2&|-2\\-2&=&4a_g&|:4\\-0{,}5&=&a_g\end{array}g(3)0−2−0,5====ag⋅22+24⋅ag+24agag∣−2∣:4
Setze aga_gag in die Funktion ein.
g(x)=−0,5(x−1)2+2g\left(x\right)=-0{,}5\left(x-1\right)^2+2g(x)=−0,5(x−1)2+2
Die Scheitelpunkte und der Streckungsfaktor sind unterschiedlich.
Die beiden Funktionen schneiden die x-Achse beide in den Punkten P1(3 ∣ 0)P_1\left(\left.3\;\right|\;0\right)P1(3∣0) und P2(−1 ∣ 0)P_2\left(\left.-1\;\right|\;0\right)P2(−1∣0).
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Lese den Scheitelpunkt SSS von f(x)f(x)f(x) ab:
S(1∣1)S(1|1)S(1∣1)
f(x)=af(x−1)2−1f\left(x\right)=a_f\left(x-1\right)^2-1f(x)=af(x−1)2−1
Setze einen Punkt ein, dessen Koordinaten man gut ablesen kann.
Mit P(0∣0)P(0|0)P(0∣0) gilt:
f(0)=af−10=af−1∣−1−1=af\def\arraystretch{1.25} \begin{array}{rcl}f\left(0\right)&=&a_f-1\\0&=&a_f-1&|-1\\-1&=&a_f\end{array}f(0)0−1===af−1af−1af∣−1
Setze afa_faf in die Gleichung ein.
f(x)=(x−1)2−1f\left(x\right)=\left(x-1\right)^2-1f(x)=(x−1)2−1
Lese den Scheitelpunkt von g(x)g(x)g(x) ab:
g(x)=ag(x−1)2+1g\left(x\right)=a_g\left(x-1\right)^2+1g(x)=ag(x−1)2+1
Wähle z.B. P(0∣2)P(0|2)P(0∣2). Mit PPP gilt:
g(0)=ag+12=ag+1∣−1ag=1\def\arraystretch{1.25} \begin{array}{rcl}g\left(0\right)&=&a_g+1\\2&=&a_g+1&|-1\\a_g&=&1\end{array}g(0)2ag===ag+1ag+11∣−1
g(x)=(x−1)2+1g\left(x\right)=\left(x-1\right)^2+1g(x)=(x−1)2+1
Die beiden Funktionen haben den gleichen Streckungsfaktor aaa und die gleiche x-Komponente des Scheitelpunktes.
Die Funktionen unterscheiden sich lediglich in der y-Koponente des Scheitels.
Lese den Scheitelpunkt von f(x)f(x)f(x) ab:
S(2∣1)S(2|1)S(2∣1)
f(x)=af⋅(x−2)2+1f\left(x\right)=a_f\cdot\left(x-2\right)^2+1f(x)=af⋅(x−2)2+1
Mit P(1∣2)P(1|2)P(1∣2) gilt:
f(1)=af+12=af+1∣−11=af\def\arraystretch{1.25} \begin{array}{rcl}f\left(1\right)&=&a_f+1\\2&=&a_f+1&|-1\\1&=&a_f\end{array}f(1)21===af+1af+1af∣−1
f(x)=(x−2)2+1f\left(x\right)=\left(x-2\right)^2+1f(x)=(x−2)2+1
g(x)=ag⋅(x−2)2−1g\left(x\right)=a_g\cdot\left(x-2\right)^2-1g(x)=ag⋅(x−2)2−1
Mit P(1∣−2)P(1|-2)P(1∣−2) gilt:
g(1)=ag−1−2=ag−1∣+1−1=ag\def\arraystretch{1.25} \begin{array}{rcl}g\left(1\right)&=&a_g-1\\-2&=&a_g-1&|+1\\-1&=&a_g\end{array}g(1)−2−1===ag−1ag−1ag∣+1
Setze aga_gag in die Gleichung ein.
g(x)=−(x−2)2−1g\left(x\right)=-\left(x-2\right)^2-1g(x)=−(x−2)2−1
g(x)g(x)g(x) ist die Spiegelung von f(x)f(x)f(x) an der x-Achse.
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