Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Parabelgleichung aus zwei Punkten bestimmen.

Parabelgleichung aus zwei Punkten bestimmen.

Schüler

Tags: Koordinaten, Parabelgleichung, Parabeln, Schnittpunkt

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
TinSosCan

TinSosCan aktiv_icon

15:51 Uhr, 02.07.2017

Antworten
Hi,

in ca. einer Woche steht die mündliche Prüfung in Mathe an. An sich kein Problem doch gibt es immer Themenpunkte die ich nicht ganz verstanden habe. In diesem Fall Parabeln.


Aufgabenstellung 1: Die nach oben geöffnete Normalparabel p1 verläuft duch die Punkte A(1|5) und (6|10). Die Parabel p2 hat die Gleichug y = -x² + 2.
Besitzen die beiden Parabeln gemeinsame Punkte? Überprüfe durch Rechnung!


Aufgabenstellung 2: Eine verschobene Normalparabel hat den Scheitel S(-3|-5).
Eine Gerade verläuft durch die Punkte A (1|-3) und B(-5,5|3,5).
Bestimme die Gleichung der Parabel und die Gleichung der Geraden.


Aufgabenstellung 3: Bestimmen Sie die Gleichungen von zwei Parabeln, die sich in den Punkten A(0|4) und B(1|3) schneiden.

In der Schule haben wir immer nur die abc-Formel benutzt.
D. h. statt x² + px +q =0
haben wir ax² + bx + c = 0 benutzt...

Danke im Voraus

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Schnittpunkte bestimmen

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Roman-22

Roman-22

16:02 Uhr, 02.07.2017

Antworten
> In der Schule haben wir immer nur die abc-Formel benutzt.
Das sollte kein Problem sein. Wenn du nur diese Formel gewohnt bist, dann bleib eben dabei.

Du hast uns bis jetzt drei Aufgabenstellungen aufgeschrieben.
Jetzt wärs langsam an der Zeit, dass du beginnst, uns deine Gedanken dazu mitzuteilen, deine Rechnung, soweit du gekommen bist, hier einzutippen und dann deine Frage zu stellen, also uns zu sagen, an welcher Stelle du nicht weiter kommst und was dir unklar ist.


TinSosCan

TinSosCan aktiv_icon

16:10 Uhr, 02.07.2017

Antworten
Naja mein Problem ist, dass ich nicht weiss, was ich mit den Punkten anstellen soll. Ich vermute, dass ich sie in eine Formel einsetzen muss.. Jedoch bin ich mir dabei natürlich nicht sicher und weiss auch trotz Formelsammlung nicht welche ich davon benutzen muss...

Auch weiss ich nicht wie ich bei solchen Aufgaben vorgehen soll. Was ist der erste Schritt? Wie fange ich an? Was muss zuerst gemacht werden?

Edit: An sich ist das Thema nicht schwer, doch bei diesem Themenpunkt mit den Koordinatenpunkten bleibe ich hängen.
Antwort
Roman-22

Roman-22

16:17 Uhr, 02.07.2017

Antworten
> Naja mein Problem ist, dass ich nicht weiss, was ich mit den Punkten anstellen soll.
Du beziehst dich da auf die erste Aufgabe!?

> Ich vermute, dass ich sie in eine Formel einsetzen muss.
Ja. Da wäre zunächst eine Frage zu klären: Was ist eine "Normalparabel" und welche Gleichung hat sie?
TinSosCan

TinSosCan aktiv_icon

16:23 Uhr, 02.07.2017

Antworten
Ich beziehe mich auch alle drei Aufgaben, da diese alle Koordinatenpunkte beinhalten.


Was eine Normalparabel ist weiss ich.. Ich kann auch anhand einer Parabelgleichung erkennen, ob diese nach rechts oder links verschoben, nach oben oder unten geöffnet, oder nach oben oder unten verschoben ist...

Wie gesagt das alles ist kein Problem - Nur weiss ich nichts mit den Koordinatenpunkten anzufangen.
Antwort
Roman-22

Roman-22

16:27 Uhr, 02.07.2017

Antworten
> Was eine Normalparabel ist weiss ich..
Dann gib ihre Gleichung an, denn die benötigen wir, wenn wir mit den gegebenen Punkten etwas anfangen wollen.
TinSosCan

TinSosCan aktiv_icon

16:31 Uhr, 02.07.2017

Antworten
Normalparabel: y = a(x-d)² + e oder ganz allgemein y = ax² + c bzw. auch ohne c/e
a = 1
Antwort
Roman-22

Roman-22

16:42 Uhr, 02.07.2017

Antworten
> Normalparabel: a(x-d)² +e
Wenn du davor noch ein "y =" schreibst ist es erst eine Gleichung. Und zwar von einer allgemeinen Parabel mit senkrechter Achse. Nicht von einer Normalparabel.

> oder ganz allgemein ax² +c
??????????? Was soll das jetzt sein????

>a=1
Ahh! Jetzt kommt das Wichtigste. Denn genau das macht erst die Normierung aus.
Eigentlich hat die Normalparabel ja nur die Gleichung y=x2, war vielfach (und so wohl auch bei euch) bezeichnet man auch die Parabeln, die aus dieser durch Schiebungen und Spiegelungen entstehen, als Normalparabeln.

Es könnte aber auch a=-1 sein. Warum ist das in deinem Fall nicht so?

Du hast es in der ersten Aufgabe also mit eine Parabel mit der Gleichung
p1:y=(x-d)2+e zu tun und weißt, dass die Punkte A(1/5) und B(6/10) auf der Parabel liegen sollen.
Was bedeutet das, wenn du eine Funktionsgleichung hast und ein gegebener Punkt liegt auf dem Funktionsgraphen?
Oder anders gefragt: Wie kannst du überprüfen, ob der Punkt P(3/4) auf dem Graph von
y=2x2-4x-1 liegt?


TinSosCan

TinSosCan aktiv_icon

16:51 Uhr, 02.07.2017

Antworten
"Es könnte aber auch a = -1 sein. Warum ist das in deinem Fall nicht so?"

- Weil in der Aufgabenstellung steht, dass es eine nach oben geöffnete Parabel ist.



"Wie kannst du überprüfen, ob der Punkt P(3/4) auf dem Graph von
y = 2x² - 4x - 1 liegt?"

- Genau hier komme ich nicht weiter..
- Wie kommst du auf die Gleichung y = 2x² - 4x - 1?
Antwort
Roman-22

Roman-22

17:03 Uhr, 02.07.2017

Antworten
DELETED
Doppelpost
Antwort
Roman-22

Roman-22

17:05 Uhr, 02.07.2017

Antworten
>- Weil in der Aufgabenstellung steht, dass es eine nach oben geöffnete Parabel ist.
Richtig!
Anstelle von y=(x-d)2+e, also der Scheitelform, könntest du auch y=x2+bx+c verwenden. Damit wird die Rechnung vl etwas einfacher. Grundsätzlich funktionieren aber beide Formen.

>- Wie kommst du auf die Gleichung y= 2x² -4x-1?
Frei erfunden. Die Gleichung und der Punkt P(3/4) haben nichts mit deinen Aufgaben zu tun. Es geht mir nur um das Verständnis des Zusammenhangs "Punkte am Graphen" und "Funktionsgleichung".

Versuche also mal (zunächst losgelöst von deiner Aufgabe) die folgenden Fragen zu beantworten:

1) p:y=x2+5. Der Punkt P(2/yP) liegt auf dem Graph von p. Wie lautet seine fehlende Koordinate yP?

2) f:y=3x+4. Liegt der Punkt P(3/1) auf der Geraden (dem Graph von f)?

3) g:y=bx+4. Der Punkt P(3/1) liegt auf dem Graph von g. Wie ist b zu wählen?

TinSosCan

TinSosCan aktiv_icon

17:18 Uhr, 02.07.2017

Antworten
1) p: y = x² + 5. Der Punkt P(2|yp) liegt auf dem Graph von p. Wie lautet seine fehlende Koordinate yp?

- Ich würde sagen P(2|5), da c(5) in diesem Fall den Y-Wert angibt.

Bei 2) und 3) brauch ich noch Hilfe.. Die "+4" verwirrt mich bei beiden Aufgaben. Muss der Y-Wert nicht +4? Warum die 1?(3|1)
Antwort
Roman-22

Roman-22

17:30 Uhr, 02.07.2017

Antworten
>1)p:y=+5. Der Punkt P(2|yp) liegt auf dem Graph von p. Wie lautet seine fehlende Koordinate yp?
>- Ich würde sagen P(2|5), da c(5) in diesem Fall den Y-Wert angibt.
Autsch! Wie kommst du auf die Idee, dass die y-Koordinate von P gleich 5 sei? Weil in der Funktionsgleichung hinten +5 steht? Dieser Logik folgend müssten ja alle Punkte auf dieser Parabel die y-Koordinate 5 haben. Dann würden aber alle Punkte auf einer waagrechten Linie in der Höhe y=5 liegen und das ist sicher nicht der Graph dieser Parabel.

Eine Funktionsgleichung gibt einen Zusammenhang zwischen den x- und y-Werten ALLER Punkte des Graphen der Funktion an. In diesem Beispiel gilt also y=x2+5 für alle Punkte (x/y), die auf dem Graphen der Funktion, also der Parabel liegen.
Du hast doch sicher schon die Graphen allgemeiner Funktionen gezeichnet, von denen du nicht von Haus aus wusstest, wie sie aussehen. Und dazu hast du dir höchstwahrscheinlich eine Wertetabelle gemacht. Du hast dir also irgend einen x-Wert gewählt und den zugehörigen y-Wert mithilfe der Funktionsgleichung ausgerechnet und den Punkt dann im Koordinatensystem eingetragen.
Es spricht nichts dagegen, genau so auch hier vorzugehen. Die x-Koordinate von P ist xP=2 und somit muss sich die y-Koordinate mit yp=(2)2+5=9 ergeben. Also einfach in die Funktionsgleichung einsetzen. P(2/9).
Würde ich dich nun fragen, ob der Punkt Q(2/4) auf der Parabel liegt, könntest du diese Fragen sicher verneinen, weil .....

Jetzt ist meine Aufgabe 2) vermutlich auch leicht lösbar.

Wie sieht es nun mit meiner Aufgabe 3) aus? Denn damit kommen wir dann schon wieder dorthin, wo wir eigentlich hin wollen.
Wie kannst du in dieser Aufgabe den Parameter b berechnen.

TinSosCan

TinSosCan aktiv_icon

17:45 Uhr, 02.07.2017

Antworten
2) y = 3x + 4. Liegt der Punkt P(3/1) auf der Geraden (dem Graph von f)?

- Nein, da
y = 3(3) + 4
y = 9 + 4
y = 13

3) g: y = b*x+4. Der Punkt P(3/1) liegt auf dem Graph von g. Wie ist b zu wählen?

y = b*3+4
b = -1, da (-1)*3+4 = 1

Meine Frage zu 3) - Wie könnte ich das in der Gleichung ausrechen, sodass am Ende stehen würde [b = -1]?
Antwort
Roman-22

Roman-22

17:56 Uhr, 02.07.2017

Antworten
> Meine Frage zu 3)- Wie könnte ich das in der Gleichung ausrechen, sodass am Ende stehen würde [b=-1]?

Du setzt einfach in der Funktionsgleichung für x die Zahl 3 ein und für y die Zahl 1, also die Koordinaten des Punktes, der auf dem Graphen liegen soll.
Das ergibst die Gleichung 1=b3+4, die du sicher leicht zu b=-1 umstellen kannst, ohne probieren und raten zu müssen ;-)

Jetzt sind wir auch schon wieder bei deiner Aufgabe 1)
Du hast die Funktionsgleichung y=(x-d)2+e oder du verwendest y=x2+bx+c.
In jedem Fall hast du zwei Parameter zu bestimmen. Zum Glück kennst du aber auch zwei Punkte, die auf der Parabel liegen sollen. Also setz die Koordinaten beider Punkte ein und du erhältst so zwei Gleichungen. Dieses Gleichungsystem kannst du nun nach den Parametern (d und e bzw. b und c) auflösen und hast damit die Gleichung der ersten Parabel p1.

TinSosCan

TinSosCan aktiv_icon

18:09 Uhr, 02.07.2017

Antworten
Ahh sehr gut.. Danke! Ich habe die Koordinatenpunkte (1|5) anstatt für b und c bzw. d und e für x und y eingesetzt. Daran lag der Fehler..

Dann habe ich da stehen: y = x² + x + 5 und y = x² + 6x + 10

Müsste ich jetzt im nächsten Schritt beide Gleichungen gleichsetzen und die Mitternachtsformel anwenden?

Also x² + x + 5 = -x² + 2
und x² + 6x + 10 = -x² + 2
Antwort
Roman-22

Roman-22

18:19 Uhr, 02.07.2017

Antworten
NEIN!
Du sollst die Koordinaten natürlich für x und y einsetzen und nicht für d und e!!!!
Wie lauten denn dann die beiden Gleichungen, die du erhältst (das ist dann genau der Punkt, wo es mit y=bx+c ein wenig einfacher geht).
Du hast dann zwei Gleichungen, die nur d und e (oder eben b und c, je nachdem welche Form der Parabelgleichung du verwenden möchtest) enthalten. Da kommt kein x und y mehr vor, denn dafür hast du ja jeweils die Koordinatenpunkte eingesetzt.

Wenn du ohnedies schon eingesetzt hattest, hätten wir vermutlich eine Menge Zeit sparen können, wenn du deinen diesbezüglichen Ansatz bereits am Beginn gepostet hättest.

Wie lauten also die beiden Gleichungen, die du nach dem Einsetzen erhältst?
TinSosCan

TinSosCan aktiv_icon

18:40 Uhr, 02.07.2017

Antworten
Moment mal... Wenn ich diese Formel (y = ax² + bx + c) verwende und x und y einsetze erhalte ich:

5 = 1 * 1² + b * 1 + c
5 = 1 + b + c?

10 = 1 * 6² + b * 6 + c
10 = 36 + 6b + c?

Wie soll ich nun nach b oder c auflösen?
Antwort
Roman-22

Roman-22

18:49 Uhr, 02.07.2017

Antworten
> Wie soll ich nun nach b oder c auflösen?
Nach beiden! Du hast ein Gleichungssystem vorliegen und in deinem Fall sogar ein lineares.
Dafür hast du sicher schon einmal eine ganze Reihe von Lösungsverfahren (Gleichsetzen, Einsetzmethode, Eliminiationsverfahren, speziell Gauß, Cramer, ..) kennen gelernt. Natürlich kannst du auch beide Gleichungen zB nach c auflösen und die Terme in b gleichsetzen.

Ich würde erst mal ein wenig aufräumen
6b+c=-26
b+c=4
und dann die beiden Gleichungen subtrahieren um c zu eliminieren. Du solltest dann b=-6 und c=10 erhalten.

Verwendest du die Scheitelform y=(x-d)2+e, dann bekommst du
5=(1-d)2+e
10=(6-d)2+e
und auch hier würde ich die beiden Gleichungen subtrahieren, um dann aus
-5=(1-d)2-(6-d)2
die x-Koordinate des Parabelscheitels mit d=3 zu errechnen. e ergibt sich dann leicht durch einsetzen e=1.

TinSosCan

TinSosCan aktiv_icon

19:29 Uhr, 02.07.2017

Antworten
Danke! Du rettest mir meine Note.. :-D)
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

22:06 Uhr, 03.07.2017

Antworten
bitte abhaken
Gruß ledum
Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.