Quadratische Ergänzung

01 Mai

So funktioniert quadratische Ergänzung (wenn man quadratische Funktionen auf Scheitelpunktform bringen will und sich die Formel dafür nicht merken kann):

  • Los geht es immer mit einer quadratischen Funktion in Standardform, z. B.
    f(x) = 2x^2+6x-1
  • Der erste Schritt ist, im Beispiel die 2 vor dem x² auszuklammern:
    f(x) = 2(x^2+3x-0,5)
  • Jetzt muss man sich überlegen, wie die 1. oder 2. binomische Formel funktioniert: (a+b)^2=a^2+2ab+b^2 bzw. (a-b)^2=a^2-2ab+b^2. Nach dem Ausklammern geht es vorne immer mit x^2 los, also ist a=x. In der Mitte muss jetzt 2ab oder -2ab stehen — wir finden da im Beispiel 3 x, damit muss b=3/2=1,5 sein.
    f(x)=2( (x+1,5)^2-1,5^2-0,5)
    (denn es gilt: )
  • Jetzt noch die konstanten Teile ausrechnen, und das Ergebnis steht da:

Mit den Formeln für die Scheitelpunktform geht das natürlich schneller:

Hier noch mal die „Bastelanleitung” für die quadratische Ergänzung in allgemeiner Form für die Funktion :

  1. ausklammern:
  2. in der Klammer aus „ein Quadrat machen”:
  3. zusammenfassen:
  4. und konstanten Teil ausmultiplizieren, ergibt schließlich

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