Kapitel
Wiederholung
Anhand der kanonischen Parabelgleichung können die einzelnen Elemente einer Parabel problemlos ermittelt werden. Genauso leicht lässt sich eine Parabelgleichung mithilfe von vorgegebenen Parametern aufstellen.
In diesem Artikel haben wir alles, was du über Parabeln wissen solltest, für dich zusammengefasst
Die kanonische Parabelgleichung:
1
Die Parabel ist nach rechts geöffnet
Brennpunkt
Leitlinie
2
Die Parabel ist nach links geöffnet
Brennpunkt
Leitlinie
3
Die Parabel ist nach oben geöffnet
Brennpunkt
Leitlinie
4
Die Parabel ist nach unten geöffnet
Brennpunkt
Leitlinie
Der Punkt ist der Scheitelpunkt der Parabel.
Wenn der Scheitelpunkt der Parabel im Koordinatenursprung liegt, bedeutet das für die Gleichung folgendes:
1
Die Parabel ist nach rechts geöffnet
Brennpunkt
Leitlinie
2
Die Parabel ist nach links geöffnet
Brennpunkt
Leitlinie
3
Die Parabel ist nach oben geöffnet
Brennpunkt
Leitlinie
4
Die Parabel ist nach unten geöffnet
Brennpunkt
Leitlinie
gibt die Länge der geraden Seite (LR) an.
Dabei ist der Abstand vom Scheitelpunkt zum Brennpunkt und vom Scheitelpunkt zur Leitlinie.
Aufgaben
Berechne anhand der folgenden Parabelgleichungen ihren jeweiligen Brennpunkt , die Gleichungen ihrer Leitlinien, die Abstände zu ihren geraden Seiten und stelle sie anschließend grafisch dar.
Bestimme zum Aufstellen der Parabelgleichung zuerst den Wert des Parameters und anhand dessen die Koordinaten des Brennpunkts sowie die Gleichung der Leitlinie.
1
Löse die quadratische Gelichung
Bestimme den Wert von p
Bestimme den Brennpunkt und ermittle anhand dessen die Leitlinie
Stelle die Parabel mithilfe der erhaltenen Informationen grafisch dar
2
Löse die quadratische Gleichung
Bestimme den Wert von p
Bestimme den Brennpunkt und ermittle anhand dessen die Leitlinie
Stelle die Parabel mithilfe der erhaltenen Informationen grafisch dar
3
Löse die quadratische Gleichung
Bestimme den Wert von p
Bestimme den Brennpunkt und ermittle anhand dessen die Leitlinie
Stelle die Parabel mithilfe der erhaltenen Informationen grafisch dar
Ermittle die Koordinaten des Scheitelpunkts und des Brennpunkts sowie die Gleichung der Leitlinie der folgenden Parabeln:
Bestimme zum Aufstellen der Parabelgleichung zuerst den Wert des Parameters und anhand dessen die Koordinaten des Brennpunkts und des Scheitelpunkts.
1
Vervollständige die Gleichung, um ein perfektes quadratisches Trinom zu erhalten und löse auf
Faktorisiere
Bestimme die Elemente der Parabel anhand der Gleichung
Berechne anhand des Scheitelpunkts und des Parameters den Brennpunkt und die Leitlinie
Stelle die Parabel anhand der ermittelten Werte im Koordinatensystem grafisch dar
2
Vervollständige die Gleichung, um ein perfektes quadratisches Trinom zu erhalten und löse auf
Faktorisiere
Bestimme die Elemente der Parabel anhand der Gleichung
Berechne anhand des Scheitelpunkts und des Parameters den Brennpunkt und die Leitlinie
Stelle die Parabel anhand der ermittelten Werte im Koordinatensystem grafisch dar
3
Vervollständige die Gleichung, um ein perfektes quadratisches Trinom zu erhalten und löse auf
Faktorisiere
Bestimme die Elemente der Parabel anhand der Gleichung
Berechne anhand des Scheitelpunkts und des Parameters den Brennpunkt und die Leitlinie
Stelle die Parabel anhand der ermittelten Werte im Koordinatensystem grafisch dar
Stelle anhand der folgenden Werte die zugehörige Parabelgleichung auf:
Leitlinie , Brennpunkt
.
Leitlinie , Brennpunkt
.
Leitlinie , Brennpunkt
.
Leitlinie , Scheitelpunkt
.
1 Leitlinie , Brennpunkt
.
Anhand der Lage der Leitlinie und des Brennpunkts lässt sich ableiten, dass die Parabel nach rechts geöffnet ist und ihr Scheitelpunkt im Koordinatenursprung liegt.
Wir wissen, dass der Brennpunkt dieser Parabeln die Koordinaten besitzt, folglich ist
.
Die Gleichung lautet
2 Leitlinie y = -5, Brennpunkt (0, 5).
Anhand der Lage der Leitlinie und des Brennpunkts lässt sich ableiten, dass die Parabel nach links geöffnet ist und ihr Scheitelpunkt im Koordinatenursprung liegt.
Wir wissen, dass der Brennpunkt dieser Parabeln die Koordinaten besitzt, folglich ist
.
Setze den Wert in die Gleichung ein:
3 Leitlinie , Brennpunkt
.
Anhand der Lage der Leitlinie und des Brennpunkts lässt sich ableiten, dass die Parabel nach links geöffnet ist und ihr Scheitelpunkt im Koordinatenursprung liegt.
Wir wissen, dass der Brennpunkt der Parabeln mit Öffnung nach links ist, das heißt
Setze den Wert in die Gleichung ein:
4 Leitlinie , Scheitelpunkt
.
Anhand der Lage der Leitlinie und des Brennpunkts lässt sich ableiten, dass die Parabel nach unten geöffnet ist und ihr Scheitelpunkt im Koordinatenursprung liegt.
Für diese Art von Parabeln ist die Leitlinie . Folglich ist
Die Gleichung besitzt die Form:
Stelle die Parabelgleichungen anhand des Brennpunkts und Scheitelpunkts auf.
Brennpunkt , Scheitelpunkt
.
Brennpunkt , Scheitelpunkt
.
Brennpunkt , Scheitelpunkt
.
Brennpunkt , Scheitelpunkt
.
1 Brennpunkt , Scheitelpunkt
.
Anhand der Lage des Brennpunkts und des Scheitelpunkts lässt sich ableiten, dass die Parabel nach rechts geöffnet ist und ihr Scheitelpunkt im Koordinatenursprung liegt.
Die Gleichung hat folglich die Form
Für diese Art von Parabel ist der Brennpunkt , das heißt
Die Parabelgleichung hat die Form:
2 Brennpunkt (3, 2), Scheitelpunkt (5, 2).
Durch Einzeichnen des Brennpunkts und des Scheitelpunkts ins Koordinatensystem kann man sehen, dass der Brennpunkt links vom Scheitelpunkt liegt, daher ist die Parabel nach links geöffnet und ihre Gleichung besitzt die Form:
Berechne den Abstand vom Scheitelpunkt zum Brennpunkt und du erhältst
Setze den Wert in die Gleichung ein:
3 Brennpunkt (-2, 5), Scheitelpunkt (-2, 2).
Durch Einzeichnen des Brennpunkts und des Scheitelpunkts ins Koordinatensystem kann man sehen, dass der Brennpunkt oberhalb vom Scheitelpunkt liegt, daher ist die Parabel nach oben geöffnet und ihre Gleichung besitzt die Form:
Berechne den Abstand vom Scheitelpunkt zum Brennpunkt und du erhältst
Setze den Wert in die Gleichung ein:
4 Brennpunkt (3, 4), Scheitelpunkt (1, 4).
Durch Einzeichnen des Brennpunkts und des Scheitelpunkts ins Koordinatensystem kann man sehen, dass der Brennpunkt rechts vom Scheitelpunkt liegt, daher ist die Parabel nach rechts geöffnet und ihre Gleichung besitzt die Form:
Berechne den Abstand vom Scheitelpunkt zum Brennpunkt und du erhältst
Setze den Wert in die Gleichung ein:
Stelle die Gleichung für eine Parabel auf, deren Leitlinie die Gerade ist und deren Brennpunkt bei
liegt.
Wir wissen, dass der Abstand zwischen Scheitelpunkt und Brennpunkt gleich dem Abstand zwischen Scheitelpunkt und Leitlinie ist.
Der Abstand von einer Geraden zu einem Punkt
ist gegeben durch
Wenn man den Scheitelpunkt als unbekannten Punkt definiert, erhält man als erste Gleichung
Quadriere die Gleichung, um die Wurzel auf der linken Seite aufzuheben und vereinfache
Löse auf und stelle alle Terme mit der Variablen auf eine Seite und alle Terme mit der Variablen
auf die andere
Faktorisiere
Stelle die Gleichung für eine Parabel mit vertikeler Hauptachse auf, die durch die folgenden drei Punkte verläuft:
Die allgemeine Gleichung einer Parabel mit vertikaler Hauptachse besitzt die Form
Da die Punkte A, B und C auf der Parabel liegen, geht die Gleichung bei Einsetzen der Werte auf
Löse das lineare Gleichungssystem und du erhältst
Die Parabelgleichung ist daher
Ermittle die Lagebeziehung der Geraden
zur Parabel .
Um die Lagebeziehung zu bestimmen, prüft man zuerst, ob sich die beiden Elemente schneiden. Sollten Schnittpunkte vorliegen, würde die Parabelgleichung bei Einsetzen dieser aufgehen.
Um das Gleichungssystem zu lösen quadriert man die zweite Gleichung und setzt die Terme für aus beiden Gleichungen miteinander gleich.
Vereinfache
Löse die quadratische Gleichung mithilfe der allgemeinen Formel.
Du erhältst die Koordinaten der -Achse. Um die Koordinaten der
-Achse herauszufinden, setze die Werte von x in eine der Gleichungen ein. In diesem Fall ist die einfachste Art
Daher ist
Die Schnittpunkte sind also:
Die Gerade ist daher eine Sekante zur Parabel, da sie zwei Schnittpunkte mit ihr gemeinsam hat