Lösungswege Mathematik Oberstufe 5, Schülerbuch

292 Beweise Anhang Nicht ®ineare Funktionen Scheite®punkt der quadratischen Funktion Der Scheite®punkt der quadratischen Funktion f(x) = a x2 + b x2 + c ®autet: S = ​2 ​​ ‒ ​ b _ 2 a ​1 ​ 4 a c – b2 __ 4 a ​3​ An der Scheite®punktform einer quadratischen Funktion kann man die Koordinaten des Scheite®punkts S ®eicht ab®esen: f(x) = a​(x ‒ m)​2 ​+ n; S = ​2 ​m _ n ​3​ Wir bringen die a®®gemeine quadratische Funktion der Form f(x) = ax​​2 ​+ bx + c durch quadratische Ergänzung auf die Scheite®punktform: f(x) = a ​x​2 ​+ b x + c f(x) = a ​2 ​x​2​ + ​b _ a ​x 3 ​+ c f(x) = a ​2 ​x​2​ + ​b _ a ​x + ​2 ​ b _ 2 a ​3​ 2 ​‒ ​2 ​b _ 2 a ​3​ 2 ​3 ​+ c f(x) = a ​2 ​x​2​ + ​b _ a ​x + ​2 ​ b _ 2 a ​3​ 2 ​3 ​‒ ​​b​ 2​ _ 4 a ​+ c f(x) = a ​2 x ‒ ​b _ 2 a ​3​ 2 ​+ c ‒ ​​b​ 2​ _ 4 a ​ = a​2 x ‒ ​ b _ 2 a ​3​ 2 ​ + ​4 a c ‒ ​b​ 2​ __ 4 a​ ​ Aus dieser Form kann man die Koordinaten m und n des Scheite®punkts ab®esen: m = ‒ ​b _ 2 a ​ und n = ​ 4 a c – b2 __ 4 a ​; S = ​2 ​​ ‒ ​ b _ 2 a ​1 ​ 4 a c – b2 __ 4 a ​3​ Trigonometrie im a®®gemeinen Dreieck Cosinussatz a2 = b2 + c2 – 2 · b · c · cos(α) b2 = a2 + c2 – 2 · a · c · cos(β) c2 = a2 + b2 – 2 · a · b · cos(γ) Für die Her®eitung des Cosinussatzes für spitzwink®ige Dreiecke wird das Dreieck z.B. durch die Höhe hc in zwei rechtwink®ige Dreiecke untertei®t. Rechtwink®iges Dreieck AEC: cos(α) = ​x _ b ​ w x = b · cos(α) b2 = x2 + h​ ​ c ​ 2 w ​h​ c ​ 2 ​= b2 – x2 x einsetzen w ​h​c ​ 2​ = ​b​2​ – ​b​2 ​· ​cos​2(​α) Rechtwink®iges Dreieck EBC: x + y = c w y = c – x a2 = h​ ​ c ​ 2 ​+ y2 für h c , y und x einsetzen: a2 = b2 – b2 · cos2(α) + c2 – 2 xc + x2 a2 = b2 – b2 · cos2(α) + c2 – 2 · b · cos(α) · c + b2 · cos2(α) ​a​2​ = ​b​2​ + ​c​2 ​– 2 bc · cos(α) Ana®oge Über®egungen für die Cosinuswerte von β und γ führen zu den anderen G®eichungen. 8 S. 160 Satz BEWEIS 10 S. 213 Satz BEWEIS b x y a A B E hc C α γ β c Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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