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Scheitelpunkt einer Parabel

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Der Scheitelpunkt ist der höchste bzw. tiefste Punkt (Extrempunkt) einer Parabel.

Bild

Eigenschaften des Scheitelpunkts

  • Der Scheitelpunkt ist das Maximum der Funktion, wenn die Parabel nach unten geöffnet ist und Minimum der Funktion, wenn die Parabel nach oben geöffnet ist.
  • Die Parabel ist achsensymmetrisch zur Parallelen zur y-Achse durch den Scheitelpunkt.

Bestimmung des Scheitelpunkts

Es gibt vier unterschiedliche Methoden zur Bestimmung des Scheitelpunktes:

1. Bestimmung anhand der Scheitelform

Wenn sich die Funktion schon in Scheitelform (Scheitelpunktform) befindet, kann der Punkt einfach abgelesen werden:

  • Scheitelpunktform:
  • Scheitelpunkt:

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Berechne zu den folgenden Funktionen den zugehörigen Scheitelpunkt.

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Weitere Übungsaufgaben: Aufgaben zur Bestimmung von Scheitelpunkten

Umwandlung in Scheitelform

Falls die Gleichung noch nicht in Scheitelform ist, kann man sie mit der quadratischen Ergänzung oder anderen Umformungen (Ausmultiplizieren, Ausklammern, binomische Formel) in Scheitelform bringen und dann, wie oben bereits erklärt, den Scheitelpunkt ablesen.

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Wandle folgende Funktionen in die Scheitelform um und bestimme den Scheitelpunkt:

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Weitere Übungsaufgaben: Aufgaben zur Bestimmung von Scheitelpunkten

2. Bestimmung anhand der allgemeinen Form

Mithilfe der folgenden Formel kann man den Scheitelpunkt auch direkt aus der allgemeinen Form berechnen.

Allgemeine Form:

formel
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Man erhält die Formel für den Scheitelpunkt, indem man die Funktionsgleichung mithilfe der quadratischen Ergänzung auf Scheitelform bringt:

Gleichungsumformung

Klammere aus.

Führe eine quadratische Ergänzung durch.

Wende die binomische Formel an und fasse zusammen.

Multipliziere die eckige Klammer aus.

Fasse die letzten zwei Terme zusammen und kürze.

Lies die Koordinaten des Scheitelpunkts ab:

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Berechne den Scheitelpunkt zu den gegebenen Funktionen anhand der Formel für den Scheitelpunkt.

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Weitere Übungsaufgaben: Aufgaben zur Bestimmung von Scheitelpunkten

Umwandeln in die allgemeine Form

Falls die Gleichung noch nicht in der allgemeinen Form ist, kann man sie durch Umformungen wie Ausmultiplizieren, Ausklammern, binomische Formel in die allgemeine Form bringen und dann, wie oben bereits erklärt, den Scheitelpunkt durch die Formel berechnen.

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Forme zunächst die gegebenen Funktionen in ihre allgemeine Form um und bestimme dann ihre zugehörigen Scheitelpunkte.

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Weitere Übungsaufgaben: Aufgaben zur Bestimmung von Scheitelpunkten

3. Bestimmung mit der Ableitung (fortgeschritten)

Die Steigung der Parabel ist am Scheitelpunkt gleich . Deshalb kann der Scheitel einer Parabel auch mit der Ableitung berechnet werden, da der Scheitel stets das Extremum der quadratischen Funktion ist.

4. Bestimmung anhand der Nullstellen

Vorsicht! Diese Methode funktioniert nur, falls die Parabel Nullstellen hat.

  • Wenn die Parabel zwei Nullstellen hat, so liegt der Scheitel genau in der Mitte zwischen diesen beiden Nullstellen, da alle Parabeln achsensymmetrisch sind.
  • Wenn die Parabel nur eine Nullstelle hat, dann ist diese der x-Wert des Scheitels.
  • Wenn die Parabel keine Nullstellen hat, funktioniert diese Methode NICHT!

Video zur Bestimmung des Scheitelpunkts anhand der Nullstellen

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Weitere Übungsaufgaben: Aufgaben zur Bestimmung von Scheitelpunkten