Quadratische Funktionen · Allgemeine Form und Scheitelpunktform


Quadratische Funktionen · Allgemeine Form und Scheitelpunktform
Quadratische Funktionen · Allgemeine Form und Scheitelpunktform
Einleitung
Eine quadratische Funktion hat als Graphen eine Parabel. Dieselbe Funktion kann verschieden geschrieben werden. In diesem Kurs lernst Du die allgemeine Form und die Scheitelpunktform kennen. Du wandelst beide Formen ineinander um.
Video auf dem Planet-Schule-Kanal suchen
Datei:Allgemeine Form und Scheitelpunktform quadratischer Funktionen - kolleg24 Mathematik.webm
Freies Erklärvideo von ARD kolleg24, Lizenz CC BY-SA 4.0.
Lernziele
Du kannst nach diesem aiMOOC:
- quadratische Funktionen erkennen.
- die allgemeine Form und die Scheitelpunktform unterscheiden.
- den Scheitelpunkt und den y-Achsenabschnitt ablesen.
- beide Formen ineinander umwandeln.
- eine Umformung durch Einsetzen oder Ausmultiplizieren prüfen.
Lernbereiche
Grundwissen
Die Parabel
Der Graph einer quadratischen Funktion heißt Parabel. Die einfachste Parabel gehört zu .

Der Wert bestimmt die Öffnung:
- : Die Parabel ist nach oben geöffnet.
- : Die Parabel ist nach unten geöffnet.
- Ein großer Betrag von macht die Parabel schmaler.
Allgemeine Form
Die allgemeine Form lautet:
mit
Der Wert ist der y-Achsenabschnitt, denn .
Scheitelpunktform
Die Scheitelpunktform lautet:
Der Scheitelpunkt ist direkt ablesbar:

Achte auf das Vorzeichen in der Klammer:
- bedeutet .
- bedeutet .
Von der Scheitelpunktform zur allgemeinen Form
Du löst die Klammer mit einer binomischen Formel auf und fasst zusammen.

Von der allgemeinen Form zur Scheitelpunktform
Du nutzt die quadratische Ergänzung.
Damit ist der Scheitelpunkt .
Eine zweite Möglichkeit ist:
Danach berechnest Du .
Merktabelle
| Form | Funktionsterm | Gut ablesbar |
|---|---|---|
| Allgemeine Form | y-Achsenabschnitt | |
| Scheitelpunktform | Scheitelpunkt |
Aufgaben zum Video
Sieh das Planet-Schule-Video an und bearbeite diese Aufgaben:
- Darstellungsformen: Schreibe die allgemeine Form und die Scheitelpunktform aus dem Video ab.
- Informationen ablesen: Erkläre, welche Information Du aus jeder Form direkt ablesen kannst.
- Ausmultiplizieren: Wandle in die allgemeine Form um.
- Quadratische Ergänzung: Wandle in die Scheitelpunktform um.
- Vorzeichenregel: Erkläre, warum zum Scheitelwert gehört.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Wie heißt der Graph einer quadratischen Funktion? (Parabel) (!Gerade) (!Kreis) (!Hyperbel)
Welche Gleichung zeigt die allgemeine Form? (f von x gleich a x Quadrat plus b x plus c) (!f von x gleich m x plus n) (!f von x gleich a geteilt durch x) (!f von x gleich x hoch drei)
Was zeigt der Wert c in der allgemeinen Form direkt? (Den y-Achsenabschnitt) (!Den Scheitelpunkt) (!Die Nullstellen) (!Die Symmetrieachse)
Welche Form zeigt den Scheitelpunkt direkt? (Die Scheitelpunktform) (!Die allgemeine Form) (!Die lineare Form) (!Die Bruchform)
Welchen Scheitelpunkt hat f von x gleich 2 mal x minus 3 zum Quadrat plus 4? (S bei x gleich 3 und y gleich 4) (!S bei x gleich minus 3 und y gleich 4) (!S bei x gleich 2 und y gleich 4) (!S bei x gleich 3 und y gleich minus 4)
Wie ist eine Parabel bei negativem a geöffnet? (Nach unten) (!Nach oben) (!Nach rechts) (!Nach links)
Wie berechnet man die x-Koordinate des Scheitelpunkts aus der allgemeinen Form? (Minus b geteilt durch 2a) (!b geteilt durch a) (!c geteilt durch 2) (!a plus b plus c)
Welche Methode führt von der allgemeinen Form zur Scheitelpunktform? (Quadratische Ergänzung) (!Polynomdivision) (!Dreisatz) (!Kreuzmultiplikation)
Welchen Scheitelpunkt hat f von x gleich x Quadrat minus 6x plus 4? (S bei x gleich 3 und y gleich minus 5) (!S bei x gleich minus 3 und y gleich 5) (!S bei x gleich 6 und y gleich 4) (!S bei x gleich 3 und y gleich 5)
Was entsteht aus x minus 2 zum Quadrat minus 1 nach dem Ausmultiplizieren? (x Quadrat minus 4x plus 3) (!x Quadrat minus 2x minus 1) (!x Quadrat plus 4x plus 3) (!x Quadrat minus 4x minus 3)
Memory
| Allgemeine Form | ax² plus bx plus c |
| Scheitelpunktform | a mal x minus xS zum Quadrat plus yS |
| Koeffizient c | y-Achsenabschnitt |
| Koeffizient a | Öffnung und Breite |
| Quadratische Ergänzung | Umformung zur Scheitelpunktform |
| Scheitelpunkt | Höchster oder tiefster Punkt |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Thema |
|---|---|
| Klammer ausmultiplizieren | Scheitelpunktform zur allgemeinen Form |
| Quadratische Ergänzung | Allgemeine Form zur Scheitelpunktform |
| Wert c ablesen | y-Achsenabschnitt bestimmen |
| Werte xS und yS ablesen | Scheitelpunkt bestimmen |
| Vorzeichen von a prüfen | Öffnungsrichtung bestimmen |
Kreuzworträtsel
| Parabel | Wie heißt der Graph einer quadratischen Funktion? |
| Scheitelpunkt | Wie heißt der höchste oder tiefste Punkt einer Parabel? |
| Koeffizient | Wie nennt man eine Zahl vor einer Variablen? |
| Ergaenzung | Welches Wort ergänzt den Ausdruck quadratische ...? |
| Symmetrieachse | Welche senkrechte Linie verläuft durch den Scheitelpunkt? |
| Ausmultiplizieren | Welche Rechenhandlung löst eine quadratische Klammer auf? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Formenkarte: Gestalte eine Karte mit beiden Funktionsformen und den ablesbaren Informationen.
- Parabel zeichnen: Zeichne und markiere den Scheitelpunkt.
- Parameter erklären: Erkläre die Aufgaben von und in einfachen Sätzen.
- Mini-Beispiel: Erfinde eine Scheitelpunktform mit dem Scheitelpunkt .
Standard
- Video-Protokoll: Notiere drei wichtige Aussagen und ein Rechenbeispiel aus dem Video.
- Fehler finden: Erkläre den Fehler in und verbessere ihn.
- Partnerquiz: Erstelle fünf kurze Fragen zu beiden Formen und tausche sie mit einer anderen Person.
- Funktionsvergleich: Vergleiche und .
Schwer
- Funktionsrekonstruktion: Bestimme eine Parabel mit Scheitelpunkt , die durch verläuft.
- Methodenvergleich: Bestimme den Scheitelpunkt von auf zwei verschiedenen Wegen.
- Sachmodell: Erfinde eine kurze Sachsituation, die durch eine nach unten geöffnete Parabel beschrieben wird.
- Erklärvideo: Produziere ein zweiminütiges Video zur Umwandlung von der allgemeinen Form in die Scheitelpunktform.


Lernkontrolle
- Passende Form wählen: Für das Zeichnen, den y-Achsenabschnitt und den Scheitelpunkt stehen verschiedene Ziele fest. Entscheide jeweils, welche Form günstiger ist, und begründe Deine Wahl.
- Fehleranalyse: Eine Person schreibt . Prüfe die Aussage, beschreibe den Denkfehler und korrigiere das Ergebnis.
- Funktion bestimmen: Eine Parabel hat den Scheitelpunkt und geht durch . Bestimme zuerst die Scheitelpunktform und danach die allgemeine Form.
- Graphen vergleichen: Untersuche, wie sich die Graphen von und unterscheiden. Begründe ohne Wertetabelle.
- Transferaufgabe: Der höchste Punkt eines parabelförmigen Bogens liegt bei . Der Bogen geht durch . Stelle eine passende Funktion auf und erkläre die Bedeutung von .
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis ist wichtig, dass Du:
- beide Funktionsformen sicher erkennst.
- den Scheitelpunkt, den y-Achsenabschnitt und die Öffnung erklärst.
- die Scheitelpunktform ausmultiplizierst.
- die allgemeine Form durch quadratische Ergänzung umwandelst.
- Ergebnisse durch eine Probe kontrollierst.
- für eine Aufgabe die passende Darstellungsform auswählst und Deine Wahl begründest.
OERs zum Thema
Planet Schule: Allgemeine Form und Scheitelpunktform
Freies Video auf Wikimedia Commons
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