Elementarmathematik Beispiele

$f (x) = - \frac{1}{2} x^{2} - 4 x + 10$

Schritt 1

Schreibe die Gleichung in Scheitelform um.

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Schritt 1.1

Kombiniere $x^{2}$ und $\frac{1}{2}$ .

$y = - \frac{x^{2}}{2} - 4 x + 10$

Schritt 1.2

Wende die quadratische Ergänzung auf $- \frac{x^{2}}{2} - 4 x + 10$ an.

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Schritt 1.2.1

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

$a = - \frac{1}{2}$

$b = - 4$

$c = 10$

Schritt 1.2.2

Betrachte die Scheitelform einer Parabel.

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

Schritt 1.2.3

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

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Schritt 1.2.3.1

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

$d = \frac{- 4}{2 (- \frac{1}{2})}$

Schritt 1.2.3.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 1.2.3.2.1

Kürze den gemeinsamen Teiler von $- 4$ und $2$ .

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Schritt 1.2.3.2.1.1

Faktorisiere $2$ aus $- 4$ heraus.

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

Schritt 1.2.3.2.1.2

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 1.2.3.2.1.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

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

Schritt 1.2.3.2.1.2.2

Forme den Ausdruck um.

$d = \frac{- 2}{- \frac{1}{2}}$

Schritt 1.2.3.2.2

Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.

$d = - 2 (- 1 \cdot 2)$

Schritt 1.2.3.2.3

Multipliziere $- 2 (- 1 \cdot 2)$ .

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Schritt 1.2.3.2.3.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $2$ .

$d = - 2 \cdot - 2$

Schritt 1.2.3.2.3.2

Mutltipliziere $- 2$ mit $- 2$ .

$d = 4$

Schritt 1.2.4

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

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Schritt 1.2.4.1

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

$e = 10 - \frac{{(- 4)}^{2}}{4 (- \frac{1}{2})}$

Schritt 1.2.4.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 1.2.4.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 1.2.4.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Teiler von ${(- 4)}^{2}$ und $4$ .

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Schritt 1.2.4.2.1.1.1

Schreibe $- 4$ als $- 1 (4)$ um.

$e = 10 - \frac{{(- 1 (4))}^{2}}{4 (- \frac{1}{2})}$

Schritt 1.2.4.2.1.1.2

Wende die Produktregel auf $- 1 (4)$ an.

$e = 10 - \frac{{(- 1)}^{2} \cdot 4^{2}}{4 (- \frac{1}{2})}$

Schritt 1.2.4.2.1.1.3

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$e = 10 - \frac{1 \cdot 4^{2}}{4 (- \frac{1}{2})}$

Schritt 1.2.4.2.1.1.4

Mutltipliziere $4^{2}$ mit $1$ .

$e = 10 - \frac{4^{2}}{4 (- \frac{1}{2})}$

Schritt 1.2.4.2.1.1.5

Faktorisiere $4$ aus $4^{2}$ heraus.

$e = 10 - \frac{4 \cdot 4}{4 (- \frac{1}{2})}$

Schritt 1.2.4.2.1.1.6

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 1.2.4.2.1.1.6.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$e = 10 - \frac{4 \cdot 4}{4 (- \frac{1}{2})}$

Schritt 1.2.4.2.1.1.6.2

Forme den Ausdruck um.

$e = 10 - \frac{4}{- \frac{1}{2}}$

Schritt 1.2.4.2.1.2

Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.

$e = 10 - (4 (- 1 \cdot 2))$

Schritt 1.2.4.2.1.3

Multipliziere $- (4 (- 1 \cdot 2))$ .

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Schritt 1.2.4.2.1.3.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $2$ .

$e = 10 - (4 \cdot - 2)$

Schritt 1.2.4.2.1.3.2

Mutltipliziere $4$ mit $- 2$ .

$e = 10 - - 8$

Schritt 1.2.4.2.1.3.3

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 8$ .

$e = 10 + 8$

Schritt 1.2.4.2.2

Addiere $10$ und $8$ .

$e = 18$

Schritt 1.2.5

Setze die Werte von $a$ , $d$ und $e$ in die Scheitelform $- \frac{1}{2} {(x + 4)}^{2} + 18$ ein.

$- \frac{1}{2} {(x + 4)}^{2} + 18$

Schritt 1.3

Setze $y$ gleich der neuen rechten Seite.

$y = - \frac{1}{2} \cdot {(x + 4)}^{2} + 18$

Schritt 2

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

$a = - \frac{1}{2}$

$h = - 4$

$k = 18$

Schritt 3

Ermittle den Scheitelpunkt $(h, k)$ .

$(- 4, 18)$

Schritt 4