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Gegeben ist die quadratische Funktion \(f\) mit der Gleichung \(f(x) = 0{,}4x^2 - 2{,}5\) und dem maximalen Definitionsbereich \(D = \mathbb{R}\).
a) Bestimme die Koordinaten des Schnittpunkts mit der \(y\)-Achse.
b) Ermittle die Nullstellen der Funktion (Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse).
Denkanstöße
- Wo auf der \(y\)-Achse ist der \(x\)-Wert immer gleich null?
- Was muss für den Funktionswert \(y\) gelten, wenn ein Punkt auf der \(x\)-Achse liegt?
- Kannst du die Gleichung für die Nullstellen so umstellen, dass \(x^2\) alleine auf einer Seite steht?
Lösung
1. Berechnung des Schnittpunkts mit der \(y\)-Achse: Setze \(x = 0\) in den Funktionsterm ein: \(f(0) = 0{,}4 \cdot 0^2 - 2{,}5 = -2{,}5\). Der Schnittpunkt ist \(S_y(0 | -2{,}5)\).
2. Berechnung der Nullstellen: Setze \(f(x) = 0\). Daraus folgt \(0{,}4x^2 - 2{,}5 = 0\).
3. Umformen der Gleichung: \(0{,}4x^2 = 2{,}5 \Rightarrow x^2 = \frac{2{,}5}{0{,}4} = 6{,}25\).
4. Ziehen der Wurzel: \(x_1 = \sqrt{6{,}25} = 2{,}5\) und \(x_2 = -\sqrt{6{,}25} = -2{,}5\). Die Nullstellen liegen bei \(x = 2{,}5\) und \(x = -2{,}5\). Die Schnittpunkte sind \(N_1(2{,}5 | 0)\) und \(N_2(-2{,}5 | 0)\).
Antwort
a) Der Schnittpunkt mit der \(y\)-Achse ist \(S_y(0 | -2{,}5)\).
b) Die Nullstellen liegen bei \(x_1 = 2{,}5\) und \(x_2 = -2{,}5\). Die Schnittpunkte mit der \(x\)-Achse sind \(N_1(2{,}5 | 0)\) und \(N_2(-2{,}5 | 0)\).
