MINT lernen

Parabel skizzieren und ablesen

Zwei Sachaufgaben zum Skizzieren und Ablesen.

1

Die Rampe im Skatepark

AFB I–II

Das Profil einer Halfpipe ist parabelförmig. Der tiefste Punkt liegt bei \(S(3\,|\,0)\); \(2\,\mathrm m\) seitlich davon ist die Rampe \(1\,\mathrm m\) hoch (Einheit m).

  1. Stellen Sie eine Gleichung des Profils in Scheitelpunktform auf.
  2. Skizzieren Sie das Profil für \(0\le x\le6\).
  3. Geben Sie die Höhe der Rampenkanten bei \(x=0\) und \(x=6\) an.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Ansatz \(f(x)=a\,(x-3)^2\); 2 Schritte ergeben \(4a\).
Hinweis zu Aufgabe b)
Schrittmuster und Symmetrie nutzen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Drei Schritte vom Scheitel: \(9a\).

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

\(4a=1\Rightarrow a=0{,}25\), also \(f(x)=0{,}25\,(x-3)^2\).

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Punkte \(S(3|0)\), \((4|0{,}25)\), \((5|1)\), \((6|2{,}25)\) und gespiegelt \((2|0{,}25)\), \((1|1)\), \((0|2{,}25)\); rund verbinden.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

\(9\cdot0{,}25=2{,}25\): Beide Kanten sind \(2{,}25\,\mathrm m\) hoch.

2

Zwei Schüler, ein Graph

AFB II–III

Ein Graph hat den Scheitel \(S(-2\,|\,5)\) und geht durch \(P(0\,|\,-3)\).

Jana liest ab: „1 nach rechts von \(P\) geht es 4 runter, also \(a=-4\).“ Tom rechnet: „2 Schritte von \(S\) aus, 8 runter, also \(a=-2\).“

  1. Überprüfen Sie beide Ergebnisse.
  2. Widerlegen Sie Janas Gleichung \(f(x)=-4\,(x+2)^2+5\) mit einer Punktprobe.
  3. Formulieren Sie eine Regel, die Jana beim Ablesen hilft.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Von welchem Punkt aus gilt das Schrittmuster?
Hinweis zu Aufgabe b)
Setze \(P\) ein.
Hinweis zu Aufgabe c)
Ein Satz mit Startpunkt und Umrechnung.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Tom hat recht: Von \(S\) 2 Schritte, \(4a=-8\), \(a=-2\). Jana misst von \(P\) aus — dort gilt das Muster nicht.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

\(f(0)=-4\cdot4+5=-11\ne-3\): \(P\) liegt nicht auf Janas Parabel.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Beim Ablesen immer im Scheitel starten; nach \(k\) Schritten nach rechts ist die Höhe \(k^2\cdot a\), also \(a=\tfrac{\text{Höhe}}{k^2}\).