10. Schnittmengen von Funktionen 10.4. Schnittpunkt von Gerade mit Parabeln
Wie sieht es aus, wenn eine Gerade eine Parabel schneidet? Wir stellen diesen Fall an einem Beispiel grafisch dar und berechnen das Ergebnis mittels Formel.
Wählen wir als Beispiel die Parabel p mit der Gleichung "y = -x2 - 4x - 1" und die Gerade g: "y = x + 3". Die nebenstehende grafische Darstellung zeigt, dass Parabel und Gerade zwei gemeinsame Punkte haben - nennen wir sie P1 und P2. p geschnitten g ist somit die Menge der Punkte P1 und P2.
Ziel: Gleichung mit einer Variablen
Wie bei der Schnittpunktbestimmung zweier Geraden fasst man die beiden Gleichungen zu einem Gleichungssystem zusammen und erhält das System mit den Gleichungen, das auch in der Grafik dargestellt ist: "y = -x2 - 4x - 1" als Gleichung I und "y = x + 3" als Gleichung II. Mit dem Gleichsetzverfahren kommen wir auf eine Gleichung mit nur noch einer Variablen.
Lösung mittels Formel
Gleichungen mit einer Variablen können wir lösen. Zwar tritt die Variable ein Mal mit der Hochzahl zwei auf, aber auch das ist nichts Neues mehr. Es ist eben eine quadratische Gleichung, für die wir zur Lösung eine Formel in unserer Formelsammlung haben. Und da steht: Die Gleichung "ax2 + bx + c = 0", hat die Lösungen "x1/2" ist gleich im Zähler "-b + oder - Wurzel aus b2 - 4ac" und im Nenner "2a". Den Ansatz finden Sie in der Grafik.
Umformung der Ausgangsgleichung
Wenn man solch eine Formel hat, muss man die Ausgangsgleichung so umformen, dass die zur Anwendung nötige Form dasteht. Und das werden wir jetzt tun.
Zuerst stellen wir die Form "= 0" her, indem wir x + 3 auf die linke Gleichungsseite bringen. Es ergibt sich wie dargestellt: "-x2 - 5x - 4 = 0". a, b, c für die Formel können abgelesen und eingesetzt werden.