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/mathe/5747/aufgabengruppe

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Aufgabengruppe

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Aufgabengruppe

Welche Werte kann der Parameter t annehmen, so dass die folgenden Aussagen richtig sind?

Aufgabe 1

Der Graph der Funktion f mit verläuft vollständig oberhalb der x-Achse.

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Lösung
Voraussetzung
Quadratische Funktionen
Strategie

Schritte

Eine quadratische Funktion ist eine ganzrationale Funktion zweiten Grades.

Es werden zwei mögliche Lösungswege vorgestellt.

1.Lösungsweg: Betrachtung der Diskriminanten

Diskriminante: .

Als Bedingung dafür, dass keine Nullstelle existiert, ergibt sich nun .

Daher liegt im Intervall .

2.Lösungsweg: Scheitelpunkt ermitteln

Gegeben ist die Funktion:

Der Graph der Funktion  soll oberhalb der - Achse verlaufen.

Daraus folgt für alle Werte  .

Der Scheitelpunkt der Parabel muss also auch oberhalb der -Achse liegen.

Gleichungsumformung

Quadratische Ergänzung

Binom bilden

Scheitelpunktsform bestimmen

Der Scheitelpunkt ist also .

Die -Koordinate des Scheitels muss oberhalb der -Achse liegen  also  . Daraus folgt die Ungleichung:

Lösen der Ungleichung:

Wurzel ziehen und beachten, dass sowohl negative als auch

positive Werte auftreten können.

Ergebnis:

Der Paramter liegt im Intervall .

Bild
Aufgabe 2

Der Scheitel des Graphen der Funktion f mit liegt auf der x-Achse.

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Lösung
Voraussetzung
Quadratische Funktionen
Strategie

Schritte

Eine quadratische Funktion ist eine ganzrationale Funktion zweiten Grades.

1.Lösungsmöglichkeit: Diskriminante

Da der Scheitel der zugehörigen Parabel auf der x-Achse liegen soll, hat die quadratische Gleichung genau eine Lösung. Für die Diskriminante muss also gelten.

Also ist oder .

2.Lösungsmöglichkeit: Scheitelform

Mit der Scheitelform einer quadratischen Funktion kann der Scheitelpunkt abgelesen werden.

Gleichungsumformung

Der Scheitel der zugehörigen Parabel liegt also bei .

Da der Scheitel auf der x-Achse liegen soll und dessen y-Koordinate damit ist, muss gelten.

Also: und damit oder .

Aufgabe 3

Der Scheitel des Graphen der Funktion f mit liegt auf der y-Achse.

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Lösung
Voraussetzung
Quadratische Funktionen
Strategie

Schritte

Eine quadratische Funktion ist eine ganzrationale Funktion zweiten Grades.

1.Lösungsweg: Achsensymmetrie

Da der Scheitel der Parabel auf der y-Achse liegen soll, muss für alle gelten.

Damit gilt:

Also: .

2.Lösungsweg: Scheitelform

Mit der Scheitelform einer quadratischen Funktion kann der Scheitelpunkt abgelesen werden.

Gleichungsumformung

Ergänze quadratisch

Binomische Formel

Klammern auflösen

Der Scheitel der zugehörigen Parabel liegt also bei .

Da der Scheitel auf der y-Achse liegen soll und dessen x-Koordinate dafür sein muss, muss gelten, also .