Algebra Beispiele

$y = x^{2}$ , $y = 4$

Schritt 1

Stelle $y = x^{2}$ graphisch dar.

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Schritt 1.1

Ermittle die Eigenschaften der gegebenen Parabel.

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Schritt 1.1.1

Schreibe die Gleichung in Scheitelform um.

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Schritt 1.1.1.1

Wende die quadratische Ergänzung auf $x^{2}$ an.

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Schritt 1.1.1.1.1

Wende die Form $a x^{2} + b x + c$ an, um die Werte für $a$ , $b$ und $c$ zu ermitteln.

$a = 1$

$b = 0$

$c = 0$

Schritt 1.1.1.1.2

Betrachte die Scheitelform einer Parabel.

$a {(x + d)}^{2} + e$

Schritt 1.1.1.1.3

Ermittle den Wert von $d$ mithilfe der Formel $d = \frac{b}{2 a}$ .

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Schritt 1.1.1.1.3.1

Setze die Werte von $a$ und $b$ in die Formel $d = \frac{b}{2 a}$ ein.

$d = \frac{0}{2 \cdot 1}$

Schritt 1.1.1.1.3.2

Kürze den gemeinsamen Teiler von $0$ und $2$ .

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Schritt 1.1.1.1.3.2.1

Faktorisiere $2$ aus $0$ heraus.

$d = \frac{2 (0)}{2 \cdot 1}$

Schritt 1.1.1.1.3.2.2

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 1.1.1.1.3.2.2.1

Faktorisiere $2$ aus $2 \cdot 1$ heraus.

$d = \frac{2 (0)}{2 (1)}$

Schritt 1.1.1.1.3.2.2.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$d = \frac{2 \cdot 0}{2 \cdot 1}$

Schritt 1.1.1.1.3.2.2.3

Forme den Ausdruck um.

$d = \frac{0}{1}$

Schritt 1.1.1.1.3.2.2.4

Dividiere $0$ durch $1$ .

$d = 0$

Schritt 1.1.1.1.4

Ermittle den Wert von $e$ mithilfe der Formel $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ .

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Schritt 1.1.1.1.4.1

Setze die Werte von $c$ , $b$ , und $a$ in die Formel $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ ein.

$e = 0 - \frac{0^{2}}{4 \cdot 1}$

Schritt 1.1.1.1.4.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 1.1.1.1.4.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 1.1.1.1.4.2.1.1

$0$ zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt $0$ .

$e = 0 - \frac{0}{4 \cdot 1}$

Schritt 1.1.1.1.4.2.1.2

Mutltipliziere $4$ mit $1$ .

$e = 0 - \frac{0}{4}$

Schritt 1.1.1.1.4.2.1.3

Dividiere $0$ durch $4$ .

$e = 0 - 0$

Schritt 1.1.1.1.4.2.1.4

Mutltipliziere $- 1$ mit $0$ .

$e = 0 + 0$

Schritt 1.1.1.1.4.2.2

Addiere $0$ und $0$ .

$e = 0$

Schritt 1.1.1.1.5

Setze die Werte von $a$ , $d$ und $e$ in die Scheitelform $x^{2}$ ein.

$x^{2}$

Schritt 1.1.1.2

Setze $y$ gleich der neuen rechten Seite.

$y = x^{2}$

Schritt 1.1.2

Benutze die Scheitelpunktform, $y = a {(x - h)}^{2} + k$ , um die Werte von $a$ , $h$ und $k$ zu ermitteln.

$a = 1$

$h = 0$

$k = 0$

Schritt 1.1.3

Da der Wert von $a$ positiv ist, ist die Parabel nach oben geöffnet.

Öffnet nach Oben

Schritt 1.1.4

Ermittle den Scheitelpunkt $(h, k)$ .

$(0, 0)$

Schritt 1.1.5

Berechne $p$ , den Abstand vom Scheitelpunkt zum Brennpunkt.

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Schritt 1.1.5.1

Ermittle den Abstand vom Scheitelpunkt zu einem Brennpunkt der Parabel durch Anwendung der folgenden Formel.

$\frac{1}{4 a}$

Schritt 1.1.5.2

Setze den Wert von $a$ in die Formel ein.

$\frac{1}{4 \cdot 1}$

Schritt 1.1.5.3

Kürze den gemeinsamen Faktor von $1$ .

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Schritt 1.1.5.3.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{1}{4 \cdot 1}$

Schritt 1.1.5.3.2

Forme den Ausdruck um.

$\frac{1}{4}$

Schritt 1.1.6

Ermittle den Brennpunkt.

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Schritt 1.1.6.1

Der Brennpunkt einer Parabel kann durch Addieren von $p$ zur y-Koordinate $k$ ermittelt werden, wenn die Parabel nach oben oder unten geöffnet ist.

$(h, k + p)$

Schritt 1.1.6.2

Setze die bekannten Werte von $h$ , $p$ und $k$ in die Formel ein und vereinfache.

$(0, \frac{1}{4})$

Schritt 1.1.7

Finde die Symmtrieachse durch Ermitteln der Geraden, die durch den Scheitelpunkt und den Brennpunkt verläuft.

$x = 0$

Schritt 1.1.8

Finde die Leitlinie.

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Schritt 1.1.8.1

Die Leitlinie einer Parabel ist die horizontale Gerade, die durch Subtrahieren von $p$ von der y-Koordinate $k$ des Scheitelpunkts ermittelt wird, wenn die Parabel nach oben oder unten geöffnet ist.

$y = k - p$

Schritt 1.1.8.2

Setze die bekannten Werte von $p$ und $k$ in die Formel ein und vereinfache.

$y = - \frac{1}{4}$

Schritt 1.1.9

Wende die Eigenschaften der Parabel an, um die Parabel zu analysieren und graphisch darzustellen.

Richtung: Nach oben offen

Scheitelpunkt: $(0, 0)$

Brennpunkt: $(0, \frac{1}{4})$

Symmetrieachse: $x = 0$

Leitlinie: $y = - \frac{1}{4}$

Richtung: Nach oben offen

Scheitelpunkt: $(0, 0)$

Brennpunkt: $(0, \frac{1}{4})$

Symmetrieachse: $x = 0$

Leitlinie: $y = - \frac{1}{4}$

Schritt 1.2

Wähle einige $x$ -Werte aus und setze sie in die Gleichung ein, um die entsprechenden $y$ -Werte zu ermitteln. Die $x$ -Werte sollten um den Scheitelpunkt herum gewählt werden.

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Schritt 1.2.1

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $- 1$ .

$f (- 1) = {(- 1)}^{2}$

Schritt 1.2.2

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 1.2.2.1

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$f (- 1) = 1$

Schritt 1.2.2.2

Die endgültige Lösung ist $1$ .

$1$

Schritt 1.2.3

Der $y$ -Wert bei $x = - 1$ ist $1$ .

$y = 1$

Schritt 1.2.4

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $- 2$ .

$f (- 2) = {(- 2)}^{2}$

Schritt 1.2.5

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 1.2.5.1

Potenziere $- 2$ mit $2$ .

$f (- 2) = 4$

Schritt 1.2.5.2

Die endgültige Lösung ist $4$ .

$4$

Schritt 1.2.6

Der $y$ -Wert bei $x = - 2$ ist $4$ .

$y = 4$

Schritt 1.2.7

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $1$ .

$f (1) = {(1)}^{2}$

Schritt 1.2.8

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 1.2.8.1

Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.

$f (1) = 1$

Schritt 1.2.8.2

Die endgültige Lösung ist $1$ .

$1$

Schritt 1.2.9

Der $y$ -Wert bei $x = 1$ ist $1$ .

$y = 1$

Schritt 1.2.10

Ersetze in dem Ausdruck die Variable $x$ durch $2$ .

$f (2) = {(2)}^{2}$

Schritt 1.2.11

Vereinfache das Ergebnis.

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Schritt 1.2.11.1

Potenziere $2$ mit $2$ .

$f (2) = 4$

Schritt 1.2.11.2

Die endgültige Lösung ist $4$ .

$4$

Schritt 1.2.12

Der $y$ -Wert bei $x = 2$ ist $4$ .

$y = 4$

Schritt 1.2.13

Zeichne die Parabel anhand ihrer Eigenschaften und der ausgewählten Punkte.

$\begin{array}{c} x & y \\ - 2 & 4 \\ - 1 & 1 \\ 0 & 0 \\ 1 & 1 \\ 2 & 4 \end{array}$

Schritt 1.3

Zeichne die Parabel anhand ihrer Eigenschaften und der ausgewählten Punkte.

Richtung: Nach oben offen

Scheitelpunkt: $(0, 0)$

Brennpunkt: $(0, \frac{1}{4})$

Symmetrieachse: $x = 0$

Leitlinie: $y = - \frac{1}{4}$

$\begin{array}{c} x & y \\ - 2 & 4 \\ - 1 & 1 \\ 0 & 0 \\ 1 & 1 \\ 2 & 4 \end{array}$

Richtung: Nach oben offen

Scheitelpunkt: $(0, 0)$

Brennpunkt: $(0, \frac{1}{4})$

Symmetrieachse: $x = 0$

Leitlinie: $y = - \frac{1}{4}$

$\begin{array}{c} x & y \\ - 2 & 4 \\ - 1 & 1 \\ 0 & 0 \\ 1 & 1 \\ 2 & 4 \end{array}$

Schritt 2

Stelle $y = 4$ graphisch dar.

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Schritt 2.1

Benutze die Normalform, um die Steigung und den Schnittpunkt mit der y-Achse zu ermitteln.

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Schritt 2.1.1

Die Normalform ist $y = m x + b$ , wobei $m$ die Steigung und $b$ der Schnittpunkt mit der y-Achse ist.

$y = m x + b$

Schritt 2.1.2

Ermittle die Werte von $m$ und $b$ unter Anwendung der Form $y = m x + b$ .

$m = 0$

$b = 4$

Schritt 2.1.3

Die Steigung der Geraden ist der Wert von $m$ und der Schnittpunkt mit der y-Achse ist der Wert von $b$ .

Steigung: $0$

Schnittpunkt mit der y-Achse: $(0, 4)$

Steigung: $0$

Schnittpunkt mit der y-Achse: $(0, 4)$

Schritt 2.2

Ermittle 2 Punkte der Geraden.

$\begin{array}{c} x & y \\ 0 & 4 \\ 1 & 4 \end{array}$

Schritt 2.3

Zeichne die Gerade mithilfe der Steigung, des Schnittpunkt mit der y-Achses und zweier Punkte.

Steigung: $0$

Schnittpunkt mit der y-Achse: $(0, 4)$

$\begin{array}{c} x & y \\ 0 & 4 \\ 1 & 4 \end{array}$

Steigung: $0$

Schnittpunkt mit der y-Achse: $(0, 4)$

$\begin{array}{c} x & y \\ 0 & 4 \\ 1 & 4 \end{array}$

Schritt 3

Stelle jeden Graphen im gleichen Koordinatensystem dar.

$y = x^{2}$

$y = 4$

Schritt 4