Nullstellen direkt ablesen
Hat eine Parabel die Nullstellen \(x_1\) und \(x_2\), lässt sich ihre Gleichung als Produkt schreiben: \(f(x)=a\,(x-x_1)(x-x_2)\).
- Nullstellen:nach dem Satz vom Nullprodukt (3.2.2) sofort \(x_1\) und \(x_2\).
- Scheitel:genau in der Mitte, \(x_S=\tfrac{x_1+x_2}{2}\), dann \(y_S=f(x_S)\).
- Beispiel:\(f(x)=2\,(x-1)(x-5)\): Nullstellen \(1\) und \(5\), \(x_S=3\), \(f(3)=2\cdot2\cdot(-2)=-8\), also \(S(3\,|\,-8)\).
- Grenze:ohne Nullstellen (\(D<0\)) gibt es keine faktorisierte Form.
Schalte die drei Formen einzeln oder zusammen zu. Jede legt über den Graphen, was man aus ihr direkt ablesen kann.
Halte fest: Alle drei Terme beschreiben dieselbe Parabel — die Scheitelpunktform zeigt \(S\), die allgemeine Form \(c\), die faktorisierte Form die Nullstellen.
Der Satz von Vieta
Multipliziert man die faktorisierte Form (mit \(a=1\)) aus, erscheinen die Nullstellen in \(p\) und \(q\).
Herleitung:
- Anwendung:\(x^2-x-6\): gesucht zwei Zahlen mit Produkt \(-6\) und Summe \(1\) → \(3\) und \(-2\).
- Also:\(x^2-x-6=(x-3)(x+2)\), Nullstellen \(3\) und \(-2\).
Satz von Vieta: \(x^2+px+q=(x-x_1)(x-x_2)\) mit \(x_1+x_2=-p\) und \(x_1\cdot x_2=q\)
Allgemeine Hinweise
Minus in der Klammer
\((x+2)\) gehört zur Nullstelle \(-2\), denn \((x-(-2))\). Das Vorzeichen dreht sich beim Ablesen um.
Faktor a nicht vergessen
\(2x^2-12x+10=2\,(x-1)(x-5)\). Vieta gilt erst für die Normalform — vorher durch \(a\) teilen.
Ganze Zahlen raten
Bei ganzzahligem \(q\) die Teiler von \(q\) durchprobieren. Klappt es nicht, hilft die Lösungsformel (3.2.3).
