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Kurz: Addiere die quadratische Ergänzung zur binomischen Formel und ziehe sie gleich wieder ab. \( \begin{align*} &= -5 \cdot [x^2 - 2 \cdot \color{blue}{3, 5} \cdot x &]+ 8 \\[0. 8em] &= -5 \cdot [x^2 - 2 \cdot \color{blue}{3, 5} \cdot x \color{violet}{+ 0} &]+ 8 \\[0. 8em] &= -5 \cdot [x^2 - 2 \cdot \color{blue}{3, 5} \cdot x \color{blue}{+ 3, 5}^2 \color{blue}{- 3, 5}^2 &]+ 8 \end{align*}\) Die ersten drei Terme der eckigen Klammer werden nun entsprechend der binomischen Formeln \( a^2 \pm 2ab + b^2 = (a \pm b)^2 \) umgeformt. Aus \( x^2 \) erhält man \( x \), aus \( -2 \cdot 3, 5 \cdot x \) bekommen wir das Vorzeichen (der Rest entfällt) und aus \( 3, 5^2 \) erhält man \( 3, 5 \). Zudem gilt: \( -3, 5^2 = -12, 25 \). Mathematik online lernen mit realmath.de - Extremwertbestimmung durch quadratische Ergänzung. \( \begin{align*} &= -5 \cdot [\color{red}{x^2 - 2 \cdot 3, 5 \cdot x + 3, 5^2} &- \color{orange}{3, 5^2} &]+ 8 \\[0. 8em] &= -5 \cdot [\color{red}{(x - 3, 5)^2} &- \color{orange}{12, 25} &] + 8 \end{align*}\) Da nun die binomische Formel erfolgreich angewandt wurde, löst man nun die eckige Klammer durch Ausmultiplizieren wieder auf.
Hier musst Du den Term zunächst mit einer binomischen Formel umwandeln, um die Extremwerte ablesen zu können. Termumwandlung $$T(x)=3x^2-12x+7$$ 1. Vorfaktor ausklammern $$T(x)=3[x^2-4x]+7$$ 2. Binomische Formel erkennen und quadratische Ergänzung (hier: $$+4$$) addieren und subtrahieren: $$T(x)=3[x^2-4x+4-4]+7$$ 3. Extremwerte quadratischer Terme ablesen – kapiert.de. Mit binomischer Formel umformen: $$T(x)=3[(x-2)^2-4]+7$$ 4. Vereinfachen: $$T(x)=3(x-2)^2-12+7=3(x-2)^2-5$$ Extremwert ablesen Jetzt kannst Du den Extremwert einfach ablesen: Der Term $$T(x)=3x^2-12x+7=3(x-2)^2-5$$ hat als Extremwert ein Minimum $$T_(min)=-5$$ für $$x = 2$$. Die Koordinaten sind $$T_min (2|-5). $$ kann mehr: interaktive Übungen und Tests individueller Klassenarbeitstrainer Lernmanager Zusammenfassung Die allgemeine Form eines quadratischen Terms in der Darstellung mit einer binomischen Formel lautet $$T(x)=a(x-b)^2+c$$. Extremwertbestimmung In dieser allgemeinen Formel kannst Du den Extremwert sofort angeben: Ist $$a>0$$, so hat der Term $$T(x)$$ ein Minimum $$T_(min)=c$$ für $$x=b$$.
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Beispiel für einen quadratischen Term mit einem Maximum Gegebener Term: $$T(x)=-2(x-1)^2+3$$ Wertetabelle: $$x$$ $$-1$$ $$0$$ $$1$$ $$2$$ $$3$$ $$T(x)$$ $$-5$$ $$1$$ $$3$$ $$1$$ $$-5$$ Die Abbildung zeigt die grafische Darstellung. Bestimmung des Maximums Auch hier kannst Du den Extremwert direkt ablesen: Vor der Klammer steht ein Minuszeichen. Es liegt ein Maximum vor, denn die quadrierten Werte werden durch das Minus alle kleiner oder gleich Null. Wann wird die Klammer genau 0? Für $$x-1=0$$, also $$x = 1$$. Den Funktionswert gibt die Zahl hinter der binomischen Formel an: $$T_(max)=3$$. Zusammenfassend kannst Du sagen: Der Term $$T(x)=-2(x-1)^2+3$$ hat als Extremwert ein Maximum $$T_(max)=3$$ für $$x = 1$$. Die Koordinaten sind $$T_max (1|3)$$. Marginalspalte Das Schema lässt sich dann anwenden, wenn ein quadratischer Term als binomische Formel vorliegt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Term mit der quadratischen Ergänzung umgeformt. Extremwert eines quadratischen Terms Was ist mit $$T(x)=3x^2-12x+7$$?
Es gilt also, das der Faktor vor der Klammer erst mit dem 1. Summanden \( (x-3, 5)^2 \) und dann mit dem 2. Summanden \( -12, 25 \) multipliziert wird. \( \begin{align*} &= \color{red}{- 5} \cdot [ \underbrace{\color{orange}{(x-3, 5)^2}}_{} \underbrace{\color{orange}{-12, 25}}_{}] + 8 \\[0. 8em] &= \color{red}{- 5} \cdot \color{orange}{(x-3, 5)^2} \color{red}{-5} \cdot (\color{orange}{-12, 25}) + 8 \end{align*}\) Der komplette Term wird nun noch soweit wie möglich vereinfacht. Dazu rechnet man die letzten drei Terme zusammen. \( \begin{align*} &=-5 \cdot (x-3, 5)^2 \color{red}{-5 \cdot (-12, 25) + 8} \\[0. 8em] &= -5 \cdot (x-3, 5)^2 \color{red}{+ 69, 25} \end{align*}\) Nun ist der Term vollständig in die Scheitelform umgeformt und der Extremwert lässt sich auslesen. Das Maximum/Minimum erkennt man am Faktor vor der Klammer (wenn < 0 dann Maximum, wenn > 0 dann Minimum), der entsprechende maximale/minimale Termwert erhält man von der Zahl ohne Variable und den zugehörigen Wert von x erhalten wir vom Gegenwert der Zahl aus der Klammer.
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