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Mathe

Die Scheitelpunktform mit Software erkunden

Alle drei Veränderungen stecken in einer Funktion. Mit Schiebereglern erkundest du, was jede Zahl bewirkt.

  • ca. 12 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich erkläre die Wirkung von a, d und e.
  • Ich lese den Scheitelpunkt aus y = a(x − d)² + e ab.
  • Ich erkunde Parameter mit dynamischer Geometriesoftware.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Nach links und rechts verschieben

Streckung, Verschiebung zur Seite und Verschiebung nach oben oder unten lassen sich in einer Funktion verbinden:

y = a · (x − d)² + e

Das ist die Scheitelpunktform. Der Scheitelpunkt ist (d|e).

Du kannst die Wirkung selbst erkunden. Dynamische Geometriesoftware zeichnet den Graphen. Mit Schiebereglern änderst du die Zahlen und siehst sofort, was passiert. Die Tabelle fasst zusammen, was du dabei herausfindest.

Scheitelpunkt: (d|e).
ZahlWas ändert sich am Graphen?
aForm und Öffnung: großes |a| schmal, kleines |a| breit, a < 0 nach unten
dVerschiebung zur Seite: d > 0 nach rechts, d < 0 nach links
eVerschiebung nach oben (e > 0) oder unten (e < 0)

Mit Schiebereglern erkunden

  1. Lege drei Schieberegler an: a, d und e.
  2. Gib den Funktionsterm a · (x − d)^2 + e ein.
  3. Stelle a = 1, d = 0 und e = 0 ein. Du siehst die Normalparabel.
  4. Ändere nur e. Der Graph wandert nach oben und unten.
  5. Ändere nur d. Der Graph wandert nach links und rechts.
  6. Ändere nur a. Der Graph wird schmaler, breiter oder kippt nach unten.
  7. Schreibe zu jedem Regler einen Satz auf.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Drei Zahlen, drei Wirkungen.

a: Form.

d: nach links oder rechts.

e: nach oben oder unten.

Ein Beispiel

Beispiel

Stell dir die Parabel als Schablone vor. Mit a machst du sie steiler oder flacher. Mit d schiebst du sie nach links oder rechts, mit e nach oben oder unten.

Schritt für Schritt

Wir lesen y = 2(x − 1)² + 3 ab

  1. a = 2: schmaler als die Normalparabel, nach oben geöffnet.
  2. d = 1: um 1 nach rechts.
  3. e = 3: um 3 nach oben.
  4. Scheitelpunkt: (1|3).
  5. Kontrolle bei x = 2: 2 · 1² + 3 = 5.

Mit einem Bild erklärt

FunktionaScheitelpunkt
y = 2(x − 1)² + 32(1|3)
y = −(x + 2)² + 4−1(−2|4)
y = 0,5(x − 3)² − 10,5(3|−1)

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Wo liegt der Scheitelpunkt von y = 2(x − 1)² + 3?
Lösung ansehen

Lösung: (1|3)

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Berechne y für y = 2(x − 1)² + 3 bei x = 2.

Zeig mir den ersten Schritt

Klammer zuerst: 2 − 1 = 1.

Lösung ansehen

Lösung: 5

2 · 1² + 3 = 5.

Tipp: Ändere immer nur einen Regler. So erkennst du eindeutig, was er bewirkt.

Merksatz: y = a(x − d)² + e: Scheitelpunkt (d|e). a bestimmt Form und Öffnung, d die Seitenverschiebung, e die Höhe.

Typischer Fehler: Viele lesen d mit dem falschen Vorzeichen. Bei y = 2(x + 1)² − 3 ist d = −1, nicht 1. Der Scheitelpunkt ist (−1|−3).

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Wo liegt der Scheitelpunkt von y = −(x + 2)² + 4?
Lösung ansehen

Lösung: (−2|4)

Frage 2 Berechne y für y = −(x + 2)² + 4 bei x = 0.

Zeig mir den ersten Schritt

(0 + 2)² = 4.

Lösung ansehen

Lösung: 0

−4 + 4 = 0.

Frage 3 Welcher Regler verschiebt die Parabel nach oben?
Lösung ansehen

Lösung: e

Frage 4 Welche Funktion hat den Scheitelpunkt (−3|1) und ist nach unten geöffnet?
Lösung ansehen

Lösung: y = −(x + 3)² + 1

Frage 5 Die Parabel y = 3(x − 1)² + 2 ist schmaler als die Normalparabel.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Geschafft

In y = a(x − d)² + e liest du den Scheitelpunkt (d|e) direkt ab. a legt die Form fest.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

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Kurz erklärt, 52 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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