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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Schnittwinkel von Geraden berechnen | A.02.16

Es gibt nur zwei Formeln, um Winkel zu berechnen. Die eine Formel, die wir hier behandeln, sieht zwar nicht ganz einfach aus, hat den großen Vorteil, dass die Rechnungen sehr einfach werden. Die Formel lautet “tan(alpha)=(m2-m1)/(1+m1*m2)”. Hierbei sind “m1” und “m2” die Steigungen der beiden Geraden. Man setzt “m1” und “m2” in die Formel ein und erhält den Schnittwinkel “alpha”.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Achsparallele Flächen berechnen, Beispiel 2 | A.03.01

Falls eine Dreieckfläche oder eine Rechteckfläche mindestens eine Seite hat, die parallel zu einer der Koordinatenachsen ist, wählt man diese Seite als Grundlinie. Die Länge der Grundlinie kann man anhand der Koordinaten der Endpunkte ablesen. Die Höhe steht senkrecht auf der Grundlinie. Die Länge der Höhe kann man ebenfalls ablesen. Nun kann man über die Formel A=½*g*h (beim Dreieck) oder A=g*h (beim Rechteck) den Flächeninhalt berechnen.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Achsparallele Flächen berechnen, Beispiel 4 | A.03.01

Falls eine Dreieckfläche oder eine Rechteckfläche mindestens eine Seite hat, die parallel zu einer der Koordinatenachsen ist, wählt man diese Seite als Grundlinie. Die Länge der Grundlinie kann man anhand der Koordinaten der Endpunkte ablesen. Die Höhe steht senkrecht auf der Grundlinie. Die Länge der Höhe kann man ebenfalls ablesen. Nun kann man über die Formel A=½*g*h (beim Dreieck) oder A=g*h (beim Rechteck) den Flächeninhalt berechnen.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Fläche und Flächeninhalt eines Dreiecks mit Flächeninhaltsformel berechnen, Beispiel 3 | A.03.04

Es gibt tatsächlich auch eine stupide Formel für Dreiecksflächen. Stupid im Sinne von: man muss bei dieser Flächeninhaltsformel nichts denken. Man setzt einfach nur die Koordinaten der Eckpunkte des Dreiecks ein und erhält die Dreiecksfläche. Die Formel für die Fläche lautet: A=½*[x1*(y2-y3)+x2*(y3-y1)+x3*(x1-y2)]. Hierbei sind (x1|y1), (x2|y2) und (x3|y3) die Koordinaten der Eckpunkte des Dreiecks (die Reihenfolge spielt keine Rolle).


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Parabelformen: Normalform, Scheitelform, Linearfaktorform LFF, Beispiel 6 | A.04.03

Parabeln gibt es in drei Formen: 1) die häufigste und wichtigste ist die “allgemeine Form” oder “Normalform” y=ax²+bx+c 2) die Scheitelform verwendet man, wenn der Scheitelpunkt gegeben ist oder man den Scheitelpunkt braucht y=a*(x-xs)²+ys [xs und ys sind hierbei die x- und y-Koordinaten des Scheitelpunkts] 3) die Linearfaktorform verwendet man manchmal, wenn es um die Nullstellen der Parabel geht. y=a*(x-x1)(x-x2) [hierbei sind x1 und x2 die Nullstellen der Parabel]. Sie sollten die drei Parabelformen beherrschen (vor allem die ersten beiden) und wissen, wie man die eine in die andere umwandelt.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Scheitelpunkt berechnen über quadratische Ergänzung und Scheitelform, Beispiel 4 | A.04.04

Die Scheitelform einer Parabel lautet: y=a*(x-xs)²+ys. Hierbei sind xs und ys die x- und y-Koordinaten des Scheitelpunktes, a ist der Streckfaktor [bei Normalparabel a=1 oder a=-1]. Hat man die Normalform der Parabel gegeben und will den Scheitelpunkt berechnen, wendet man die quadratische Ergänzung an, um auf die Scheitelform zu kommen. Aus der Scheitelform liest man dann den Scheitelpunkt einfach ab.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: LFF Linearfaktorform einer Parabel aus Normalform bestimmen, Beispiel 2 | A.04.06

Aus der Linearfaktorform (LFF) der Parabel kann man die Nullstellen der Parabel recht einfach ablesen. Die LFF lautet: y=a*(x-x1)*(x-x2), wobei x1 und x2 die Nullstellen der Parabel sind. Hat man also die Normalform der Parabel gegeben und sucht die LFF, berechnet man erst die Nullstellen der Parabel (meist mit der Mitternachtsformel, also p-q-Formel oder a-b-c-Formel), setzt diese für x1 und x2 in die Formel ein (a ist die Zahl, die vor dem x² stand).


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Parabel verschieben, Beispiel 1 | A.04.08

Eine Parabel verschiebt man am einfachsten, indem man zuerst den Scheitelpunkt der Parabel berechnet (z.B. über quadratische Ergänzung), diesen Scheitelpunkt dann verschiebt und mit dem verschobenen Scheitelform dann wieder die Scheitelform der Parabel aufstellt (und die dann in Normalform umwandelt, falls des gewünscht ist).


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Parabel strecken, Beispiel 1 | A.04.09

Strecken und Stauchen sind in Mathe mehr oder weniger das Gleiche. Staucht man eine Parabel (quetscht sie also zusammen) entspricht das einem Strecken mit einem Streckfaktor von weniger als 1. Man kann Parabel auf unterschiedliche Weisen strecken. Am wichtigsten ist die Streckung in y-Richtung. Hier muss man unterscheiden, ob man die Parabel von der x-Achse aus oder vom Scheitelpunkt aus streckt. Streckt man die Parabel an der x-Achse, ist das sehr einfach. Man multipliziert die ganze Parabel einfach mit dem Streckfaktor (egal in welcher Form die Parabel gegeben ist). Streckt man die Parabel vom Scheitelpunkt aus, muss man die Parabel in Scheitelform bringen [y=a*(x-xs)²+ys] und multipliziert nun nur “a” mit dem Streckfaktor. Anschließend kann man die Scheitelform wieder in Normalform umwandeln.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Schnittpunkte zweier Parabeln berechnen, Beispiel 1 | A.04.12

Sucht man den Schnittpunkt von zwei Parabeln, muss man beide gleichsetzen. Fällt “x²” weg, kann man einfach nach dem verbliebenen “x” auflösen. Bleibt “x²” übrig, bringt man alles auf eine Seite und kann mit der Mitternachtsformel (p-q-Formel oder a-b-c-Formel) x berechnen. Man erhält keine/eine/zwei Lösungen für x. Setzt man x in eine der Parabeln ein, hat man auch die y-Werte und damit die kompletten Schnittpunkte (bzw. den einen Berührpunkt).


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