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Hinweis: Jede quadratische Funktion
hat als
Graphen eine Parabel.
Der nun folgende Beweis dieser Aussage kann aber
übergangen werden,
da er nur theoretischen Nutzen hat, und dem vorigen
Video ähnelt. |
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Wir wollen beweisen, dass jede quadratische Funktion als
Graphen eine Parabel hat. Dazu versuchen wir die
allgemeinen Form in die Verschiebeform umzuformen. Falls
dies gelingt ist der Beweis gelungen, denn die
Verschiebeform stellt ja eine Parabel dar, wie wir
bewiesen haben: |
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Als erstes klammern wir a aus: |
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Wir lassen zwischen Linearglied und Absolutglied etwas
Platz: |
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Nun bestimmen wir die Quadratische Ergänzung zu den
ersten beiden Summanden der Klammer: |
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Nun addieren wir die quadratische Ergänzung und
subtrahieren sie sofort wieder. Dies ist erlaubt, denn
auf diese Weise addieren wir ja nur die Zahl Null: |
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Die ersten drei Summanden kann man jetzt als Binom
schreiben: |
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Wir multiplizieren die Klammer aus: |
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Die mittlere Klammer vereinfachen wir durch Anwendung
eines Potenzgesetzes: Ein Bruch wird potenziert, indem
man Zähler und Nenner jeweils potenziert. |
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Nach dem Kürzen von a im mittleren Summanden und letzten
Summanden ergibt sich |
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Wir vertauschen die beiden letzten Summanden
(Kommutativgesetz der Addition) und erhalten: |
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Wir fassen die beiden letzten Konstanten zusammen. Dies
ist nun die Verschiebeform. |
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Um die Verschiebeform zu erkennen
ersetzen wir die Konstanten durch neue:
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Damit ist der Beweis vollständig. Wir haben die
allgemeine Form der
quadratischen Gleichung in die Verschiebeform
umgewandelt, und diese hat,
wie wir im vorigen Kapitel bewiesen hatten, als Graphen immer eine Parabel. |