10. Schnittmengen von Funktionen 10.7. Grafische Lösung quadratischer Ungleichungen
Quadratische Gleichungen haben wir grafisch dargestellt - jetzt tun wir das noch mit quadratischen Ungleichungen. Wir ermitteln die Scheitelform - schon kann man den dazugehörigen Grafen zeichnen.
Analog zu den quadratischen Gleichungen haben quadratische Ungleichungen die nebenstehende allgemeine Form. Dem Term "ax2 + bx + c" weisen wir die Termwerte y zu. Jetzt haben wir die Möglichkeit, die Termwerte grafisch darzustellen.
Ein einfaches Beispiel
Wählen wir die nebenstehende Ungleichung. Die Termwerte sind y. Es ergibt sich mit "y = -x2 + 2x + 3" eine Parabelfunktion. Über die Scheitelpunkt-Bestimmung oder die quadratische Ergänzung ergibt sich die Scheitelform - (siehe nebenstehendes Bild) schon kann man den dazugehörigen Grafen zeichnen:
Grafische Darstellung
Wir haben den Term, für den untersucht werden soll, bei welcher Belegung von x Termwerte > 0 entstehen, grafisch dargestellt - bitte klicken Sie nebenstehende Grafik an. Die Schnittpunkte mit der x-Achse zeigen uns die Werte, für die der Term Null annimmt, es sind die Nullstellen der Funktion.
Uns interessiert aber, für welche Belegungen von x ein Termwert > 0 entsteht. Das kann man am Graphen direkt ablesen: Unterhalb der x-Achse liegen die Termwerte, die < 0 sind, oberhalb der x-Achse liegen die Termwerte, die > 0 sind.
Wichtig: die Nullstellen
Am wichtigsten sind also die Nullstellen selber, da diese die Grenzen angeben. Die Nullstellen werden über die Lösungsformel für quadratische Gleichungen bestimmt. Für unser Beispiel sind es die x-Belegungen -1 und 3.
Betrachten Sie noch einmal die Grafik: Der Parabelbogen oberhalb der x-Achse zeigt die Termwerte größer als Null. Sie ergeben sich aus x-Belegungen zwischen -1 und 3, wobei die Grenzen nicht dazugehören - denn dann wäre y = 0.
Die Lösungsmenge