Es gibt viele verschiedene Parabeln, die durch Strecken, Stauchen und Verschieben aus dem Graphen der Normalparabel hervorgehen. Die Normalparabel wird beschrieben durch die Funktionsgleichung.
Verschiebung entlang der y-Achse
Die Funktionsgleichung einer Parabel, die entlang der y-Achse verschoben wird, ist gegeben durch
f(x)=x2+a
Dabei gibt es folgende Möglichkeiten:
a>0
Verschiebung entlang der positiven y-Achse („nach oben“)
a<0
Verschiebung entlang der negativen y-Achse („nach unten“)
Bei einer solchen Parabel liegt der Scheitelpunkt Smit der y-Achse bei S(0∣a).
Verschiebung entlang der x-Achse
Die Funktionsgleichung einer Parabel, die entlang der x-Achse verschoben wird, ist gegeben durch
f(x)=(x−b)2
Dabei gibt es folgende Möglichkeiten:
b>0
Verschiebung entlang der positiven x-Achse („nach rechts“)
b<0
Verschiebung entlang der negativen x-Achse („nach links“)
Bei einer solchen Parabel liegt der Scheitelpunkt Sbei S(b∣0).
Enge und weite Parabeln
Man kann Parabeln außerdem strecken bzw. stauchen. Eine gestreckte oder gestauchte Parabel hat die allgemeine Funktionsgleichung:
f(x)=cx2
Hierbei gibt es folgende Möglichkeiten:
c>1
Stauchung der Parabel entlang der x-Achse. Die Parabel wird dadurch enger.
0<c<1
Streckung der Parabel entlang der x-Achse. Die Parabel wird dadurch breiter.
Der Scheitelpunkt der Parabel liegt bei S(0∣0), wie bei der Normalparabel.
Spiegelung entlang der x-Achse
Ein Spezialfall aus der Streckung bzw. Stauchung von Parabeln ist die Spiegelung der Parabel entlang der x-Achse. Diese erhält man wenn c<0ist. In dem Fall ist die Parabel statt nach oben nach unten geöffnet. Äquivalent zu vorher:
c<−1
Spiegelung an der x-Achse. Zusätzlich Stauchung der Parabel entlang der x-Achse.
Die Parabel wird dadurch enger und ist nun nach unten geöffnet.
−1<c<0
Spiegelung an der x-Achse. Zusätzlich Streckung der Parabel entlang der x-Achse.
Die Parabel wird dadurch weiter und ist nun nach unten geöffnet.
Hinweis: Für den Fall c=−1wird die Parabel nur an der x-Achse gespiegelt, behält aber ihre anfängliche Öffnungsweite bei.
Auch hier bleibt der Scheitelpunkt bei S(0∣0).
Allgemeine Parabeln
Die allgemeine Parabelfunktion ist gegeben durch:
f(x)=c(x−b)2+a
Bei Aufgaben soll man beispielsweise aus einem gegebenen Parabelgraphen die Funktionsgleichung herausfinden. Dabei geht man wie folgt vor:
Vorgehen
1.
Den Scheitelpunkt der Parabel ablesen. Der Scheitelpunkt ist S(b∣a).
Die x-Koordinate des Scheitelpunktes gibt also den Parameter bund die y-Koordinate den Parameter a.
2.
Beobachten, ob die Parabel nach unten oder oben geöffnet ist. Ist sie nach oben geöffnet, so ist c>0.
Ist sie nach unten geöffnet, ist c<0.
3.
Gehe vom Scheitelpunkt aus um eins nach rechts. Lies an der Stelle den y-Wert des Graphen ab. Ziehst du von diesem den Parameter aab, so erhältst du den Parameter c.
4.
Stelle anhand der allgemeinen Parabelgleichung und der gefundenen Parameterwerte die Funktionsgleichung auf.
Beispiel
Der Scheitelpunkt liegt hier bei S(5∣2).
Daher ist a=2 und b=5.
Die Parabel ist nach oben geöffnet, also ist c>0.
Geht man vom Scheitelpunkt aus um eins nach rechts, also zu x=6und liest dort den Funktionswert ab, so erhält man y=2,5.
Zieht man davon den Parameter a ab, so ergibt sich c
c=2,5−a=2,5−2=0,5
Damit kann man nun die Funktionsgleichung der Parabel aufstellen:
Sie geben Dir an, um wieviel sich die Parabel entlang der x- und y-Achse verschoben hat.
Wie kann ich eine Parabel an der x-Achse spiegeln?
Wenn der Parameter c negativ ist, dann spiegelt sich die Parabel entlang der x-Achse und ist nach unten geöffnet. Die Funktionsgleichung der Parabel ist gegeben durch f(x)=-cx^2.
Was ist der Unterschied zwischen einer Parabel und einer Normalparabel?
Die Normalparabel hat die Funktionsgleichung f(x)=x^2. Die (allgemeine) Parabel geht aus der Normalparabel durch Verschiebung, Spiegelung, Streckung oder Stauchung hervor. Ihre Funktionsgleichung ist gegeben als f(x)=c(x-b)^2+a.