Quadratische Funktionen und Normalparabel


Quadratische Funktionen und Normalparabel
Einleitung
Bei einer quadratischen Funktion ist die höchste Potenz. Ihr Graph heißt Parabel. Die einfachste Parabel ist die Normalparabel mit .

Du lernst hier:
- Normalparabel erkennen und zeichnen
- Scheitelpunkt und Symmetrieachse ablesen
- Parabeln strecken, stauchen, spiegeln und verschieben
- einfache Aufgaben mit Wertetabellen lösen
Die Normalparabel
Die Normalparabel hat die Gleichung . Ihr Scheitelpunkt ist . Sie ist zur y-Achse symmetrisch.
Wichtige Punkte sind , , , und .
Video: Quadratische Funktionen und Normalparabel
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Aufgaben zum Video
- Grundidee: Schreibe in einem Satz auf, woran Du eine quadratische Funktion erkennst.
- Wertetabelle: Erstelle für eine Tabelle mit den x-Werten von -3 bis 3.
- Zeichnung: Übertrage die Punkte aus Deiner Tabelle in ein Koordinatensystem und verbinde sie zu einer Parabel.
- Verschiebung: Erkläre mit eigenen Worten, was bei passiert.
- Transfer: Bestimme den Scheitelpunkt von und begründe Deine Antwort.
Form und Lage einer Parabel
In der Scheitelpunktform kannst Du viel direkt ablesen:
- Scheitelpunkt:
- Öffnung: Bei nach oben, bei nach unten
- Breite: Bei schmaler, bei breiter
- Verschiebung: bedeutet rechts und links; bedeutet oben und unten
Verschobene Parabeln
Bei liegt der Scheitelpunkt bei . Die Normalparabel wurde drei Schritte nach rechts und zwei Schritte nach oben verschoben.
Allgemeine Form und Nullstellen
Die allgemeine Form lautet mit . Nullstellen sind die Stellen, an denen die Parabel die x-Achse schneidet oder berührt. Eine quadratische Funktion kann keine, eine oder zwei reelle Nullstellen haben.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Wie heißt der Graph einer quadratischen Funktion? (Parabel) (!Gerade) (!Kreis) (!Hyperbel)
Wie lautet die Gleichung der Normalparabel? (f von x gleich x²) (!f von x gleich x) (!f von x gleich 2x) (!f von x gleich eins durch x)
Wo liegt der Scheitelpunkt der Normalparabel? (Im Ursprung) (!Bei x gleich eins) (!Bei y gleich eins) (!Im Punkt eins eins)
Zu welcher Achse ist die Normalparabel symmetrisch? (Zur y-Achse) (!Zur x-Achse) (!Zu keiner Achse) (!Zu beiden Achsen)
Welchen Wert hat f von 3 bei der Normalparabel? (9) (!6) (!3) (!12)
Was bewirkt plus 2 bei x² plus 2? (Eine Verschiebung nach oben) (!Eine Verschiebung nach unten) (!Eine Verschiebung nach rechts) (!Eine Spiegelung)
Was bewirkt die 3 bei der Funktion x minus 3 zum Quadrat? (Eine Verschiebung nach rechts) (!Eine Verschiebung nach links) (!Eine Verschiebung nach oben) (!Eine Streckung)
Wie ist eine Parabel bei negativem a geöffnet? (Nach unten) (!Nach oben) (!Nach rechts) (!Nach links)
Wie verändert sich die Parabel bei einem Betrag von a zwischen null und eins? (Sie wird breiter) (!Sie wird schmaler) (!Sie wird zu einer Geraden) (!Sie verschwindet)
Was ist eine Nullstelle einer quadratischen Funktion? (Ein Schnittpunkt mit der x-Achse) (!Ein Schnittpunkt mit der y-Achse) (!Der höchste x-Wert) (!Die Symmetrieachse)
Memory
| Normalparabel | f(x)=x² |
| Scheitelpunkt | Tiefster oder höchster Punkt |
| Symmetrieachse | Gerade durch den Scheitelpunkt |
| Positives a | Öffnung nach oben |
| Negatives a | Öffnung nach unten |
| Nullstelle | Schnittpunkt mit der x-Achse |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Quadratische Funktionen |
|---|---|
| Öffnung nach oben | positives a |
| Öffnung nach unten | negatives a |
| Verschiebung nach rechts | Minus in der Klammer |
| Verschiebung nach oben | Plus außerhalb der Klammer |
| Scheitelpunktform | Lage direkt ablesbar |
Kreuzworträtsel
| Parabel | Wie heißt der Graph einer quadratischen Funktion? |
| Scheitelpunkt | Wie heißt der tiefste oder höchste Punkt einer Parabel? |
| Normalparabel | Wie heißt der Graph von f(x)=x²? |
| Symmetrieachse | Welche Gerade teilt eine Parabel in zwei spiegelgleiche Hälften? |
| Nullstelle | Wie heißt ein Schnittpunkt des Graphen mit der x-Achse? |
| Wertetabelle | Womit ordnest Du x-Werten passende Funktionswerte zu? |
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Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Wertetabelle: Berechne für die Werte zu .
- Parabelzeichnung: Zeichne die Normalparabel sauber in ein Koordinatensystem.
- Symmetrie: Markiere an Deiner Zeichnung Punkte mit gleichem Funktionswert.
- Video-Notizen: Notiere drei wichtige Aussagen aus dem Planet-Schule-Video.
Standard
- Funktionsvergleich: Zeichne und in dasselbe Koordinatensystem und vergleiche die Breite.
- Scheitelpunktform: Erfinde drei Funktionen mit verschiedenen Scheitelpunkten und gib die Punkte an.
- Alltagsparabel: Suche eine parabelähnliche Form in Deiner Umgebung, fotografiere oder skizziere sie und erkläre die Ähnlichkeit.
- Erklärvideo: Produziere ein kurzes Video, in dem Du die Verschiebung von zu erklärst.
Schwer
- Modellierung: Beschreibe eine Flugbahn näherungsweise mit einer quadratischen Funktion und deute den Scheitelpunkt.
- Parameteruntersuchung: Untersuche systematisch, wie verschiedene Werte von , und den Graphen verändern.
- Fehleranalyse: Eine Person behauptet, sei vier Schritte nach links verschoben. Widerlege die Aussage mit einer Zeichnung und einer Erklärung.
- Mini-Forschungsprojekt: Vergleiche allgemeine Form und Scheitelpunktform an drei Beispielen und bewerte, welche Form für welche Frage günstiger ist.


Lernkontrolle
- Brückenbogen: Ein Bogen wird durch eine nach unten geöffnete Parabel beschrieben. Erkläre, welche Bedeutung Scheitelpunkt und Nullstellen im Modell haben.
- Funktionswahl: Entscheide, welche der Funktionen , und zu drei vorgegebenen Skizzen passt. Begründe über Lage und Öffnung.
- Fehlerdiagnose: Prüfe die Aussage „Je größer a ist, desto breiter ist die Parabel“ und formuliere eine richtige Regel.
- Darstellungswechsel: Überführe in eine Wertetabelle und erkläre, wie der Scheitelpunkt in beiden Darstellungen sichtbar wird.
- Entwurf: Plane eine Parabel mit Scheitelpunkt , Öffnung nach unten und zwei Nullstellen. Gib eine mögliche Funktion an und prüfe sie.
Lernnachweis
Für Deinen Lernnachweis solltest Du:
- eine Normalparabel zeichnen können
- Scheitelpunkt, Symmetrieachse und Nullstellen erkennen
- die Wirkung der Parameter , und erklären
- allgemeine Form und Scheitelpunktform unterscheiden und ihre Vorteile beschreiben
- eine quadratische Funktion auf eine einfache Sachsituation übertragen
Lernbereiche
OERs zum Thema
Planet Schule: Quadratische Funktionen und Normalparabel
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