Scheitelpunkt (10.klasse)

Erste Frage Aufrufe: 461     Aktiv: 17.12.2020 um 12:20

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Hey, 

ich wollte fragen wie ich den Scheitelpunkt der Funktion 

-0,05x^2+30 rechne 

Vielen Dank im Vorraus! 

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Der Scheitelpunkt einer quadratischen Funktion der Form

\(f(x)=ax^2+bx+c\)

liegt bei

\(x_{\text{Scheitel}}=-\dfrac{b}{2a}\)

Bei dir ist das ganz einfach. Dein \(b=0\) und damit liegt an der Stelle \(x=0\) auch dein Scheitelpunkt.

Siehst du auch direkt an der Funktionsgleichung. Deine Parabel ist nicht entlang der \(x\)-Achse verschoben, sondern nur gestreckt/gestaucht und entlang der \(y\)-Achse verschoben.

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Die Formel für den Scheitelpunkt wird bei den wenigsten Leuten noch unterrichtet. Es ist daher nicht unbedingt hilfreich, wenn sie hier angegeben wird, da Lehrer das möglicherweise nicht akzeptieren, wenn es im Unterricht nicht behandelt wurde. 

Generell solltest du dir überlegen, welchen Zusammenhang es zwischen dieser und der Normalparabel gibt, also wie die Parabel verschoben wurde. Dafür gibt es im Allgemeinen die sogenannte Scheitelpunktform \(f(x)=a(x-d)^2+e\), wobei der Scheitelpunkt dann \(S(d|e)\) ist. Beachte hierbei, dass bei der \(x\)-Koordinate das Vorzeichen stets umgedreht wird.

Bei deinem Beispiel haben wir \(f(x)=-0{,}05x^2+30=-0{,}05(x-0)^2+30\) (man kann hier einfach eine Null ergänzen, da sich dadurch ja nichts ändert). Jetzt überleg mal, wie der Scheitelpunkt dann aussehen muss. Du hast hier das Glück, dass deine Parabel also schon in der Scheitelpunktform vorliegt, auch wenn das erst einmal nicht danach aussieht. 

Bei allgemeinen quadratischen Funktionen der Form \(f(x)=ax^2+bx+c\), die nicht in der Scheitpunktform angegeben sind, gibt es auch ein Vorgehen, wie man dieses in die Scheitelpunktform umrechnen kann (quadratische Ergänzung). Das ist die allgemeine Vorgehensweise. Das werdet ihr sicher auch mal gemacht haben. Falls du da aber noch Probleme hast, kannst du hier gerne einen Kommentar hinterlassen.

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Das mit der Formel für die Scheitelstelle ist wohl wahr, findet man in Schulbüchern selten.
In Baden-Württemberg begegnet man als Schüler an Realschulen übrigens zunächst gestreckten Parabeln der Form: y=ax^2+c mit dem Scheitelpunkt (0/c); und erst danach lernt man die Scheitelform y=(x-c)^2+d mit dem Scheitelpunkt (c/d) für verschobene Normalparabeln. Der Zusammenhang zwischen beiden Formen wird dabei gar nicht hergestellt.
Also möglicherweise muss der Schüler hier auch nur gelernt haben, dass eine Parabel der gegebenen Form den Scheitelpunkt (0/c) hat. :-)
Aber das nur als vielleicht unnötige Ergänzung ... :-)
  ─   andima 17.12.2020 um 10:40

Ja das stimmt schon, das mit den Formeln ist immer so eine Sache. Geht meiner Meinung nach nur schneller, ist ja egal ob das in der Schule gemacht wird oder nicht. Ich bin heute noch immer froh, wenn ich für Dinge ne einfache Formel finde in die ich einsetzen kann. Hat halt mit Verständnis manchmal nichts zu tun. Kommt hier halt drauf an. Wenn man das Vorgehen von cauchy beherrscht spricht auch nichts dagegen dann die Formel zu kennen und zu verwenden. Aber ehrfahrungsgemäß haben manche Lehrer auch ein Problem damit, wenn man Dinge verwendet die man offiziell noch nicht kennt. Von daher am besten erstmal so machen wie im Unterricht.   ─   vetox 17.12.2020 um 11:09

Ja ich hab mir die Formel immer mit der Ableitung überlegt. Hier sieht man ja eigentlich sowieso dass der Scheitelpunkt bei \(x=0\) liegt. Von daher wie so oft gibts viele Wege zum Ziel.   ─   vetox 17.12.2020 um 11:16

Jaja ich weiß, man muss ja nicht immer die Herleitung kennen um was anzuwenden (Ingenieursstudium lässt grüßen :D). In der Schule waren diese Darstellungsformen quadratischer Funktion und deren Umwandlung für mich immer irgendwie nicht so schön, deswegen habe ich da wahrscheinlich ne andere Präferenz entwickelt. Und soweit ich mich erinnere hatte ich Ableitungen in der 10. Klasse.   ─   vetox 17.12.2020 um 11:20

Leider scheint diese Antwort Unstimmigkeiten zu enthalten und muss korrigiert werden. Cauchy wurde bereits informiert.