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- Grundwissen: Parabeln
Jede Parabel hat eine Symmetrieachse
- Eine Parabel ist die Bildkurve zu einer quadratischen Funktion.
- Allgemein hat diese Funktion die Form y = ax² + bx + c.
- Alle Parabeln haben - auch wenn sie sehr unterschiedlich sein können - gewissen Gemeinsamkeiten. So bestehen sie alle aus zwei symmetrischen Kurvenästen, der tiefste bzw. höchste Punkt der Parabel wird Scheitel genannt.
- Kennen Sie umgekehrt den Scheitelpunkt S (xs/ys) einer Parabel, dann ergibt sich aus seiner Lage schnell die Gleichung der Symmetrieachse, die schlicht x = xs lautet, eine Parallele zur y-Achse durch den x-Wert des Scheitels.
- Für die einfachste aller quadratischen Funktionen, die sog. Normalparabel y = x², ist übrigens die y-Achse selbst die gesuchte Symmetrieachse. Ihre Gleichung lautet x = 0.
Die Gleichung der Symmetrieachse berechnen - ein Beispiel
Für das durchgerechnete Beispiel sei die quadratische Funktion y = x² - 6x + 5 gegeben.
- Zunächst müssen Sie die Funktionsgleichung auf die sog. Scheitelpunktform bringen. Sie ergänzen nach der zweiten binomischen Formel wie folgt: y = x² - 6x + 9 - 9 + 5.
- Nun fassen Sie die ersten drei Terme zur binomischen Formel zusammen. Es gilt: y = (x - 3)² - 4 und weiter y + 4 = (x-3)².
- Der Scheitel lautet also S (3/-4) und somit die Gleichung der Symmetrieachse x = 3.
Einfacher ist es natürlich, den Scheitelpunkt der Parabel mithilfe der Ableitung (Scheitel = Extremum!) zu berechnen, falls Sie dieses wichtige mathematische Werkzeug bereits beherrschen. Es gilt y' = 2x - 6. Sie setzen 2x - 6 = 0 (Extremwertbedingung) und erhalten xs = 3, womit gleichzeitig die Symmetrieachse gewonnen wäre.
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