Tweedegraads vergelijking oplossen

Grafiek
Stel, ik heb de volgende tweedegraads vergelijking:
Vergelijking
Van deze vergelijking, de vergelijking van een parabool, wil ik de nulpunten bepalen (de punten waar de grafiek de x-as snijdt), dus ik stel y = 0:
Vergelijking
In verband met wat komen gaat deel ik door a:
Vergelijking
Om de nulpunten te vinden moet ik komen tot iets van deze vorm (waarin p en q de nulpunten zijn):
Vergelijking
Ik werk in vergelijking (4) de haakjes weg:
Vergelijking
De vergelijkingen (3) en (5) moeten met elkaar overeenkomen:
Vergelijking
Vergelijking
Vervolgens stop ik (6a) in (6b):
Vergelijking
Op deze manier komen we geen stap verder, want nu hebben we een tweedegraads vergelijking in q in plaats van x. Oftewel, ik ben in kringetjes aan het ronddraaien en ik heb slechts het probleem verplaatst van x naar q. Een betere manier is om naar iets van deze vorm toe te werken:
Vergelijking
Ik werk in vergelijking (8) de haakjes weg:
Vergelijking
De vergelijkingen (3) en (9) moeten met elkaar overeenkomen:
Vergelijking
Vergelijking
Vervolgens stop ik (10a) in (10b):
Vergelijking
En dit resultaat stop ik samen met vergelijking (10a) in vergelijking (9):
Vergelijking
Het deel onder het wortelteken noem ik de discriminant D:
Vergelijking
Daarmee wordt vergelijking (12):
Vergelijking
Bovenstaande vergelijking is de abc-formule, deze kan ik altijd blind gebruiken om de nulpunten van een parabool te vinden door simpelweg a, b en c in te vullen. In het geval dat D < 0 kan ik niet worteltrekken en zijn er geen nulpunten. En wanneer D = 0 is er maar één nulpunt, de top van de parabool raakt dan de x-as.

De x-waarden van de beide nulpunten worden aldus:
Vergelijking
Vergelijking
Om symmetrieredenen ligt de top hier precies tussen:
Vergelijking
De y-waarde die hier bij hoort, dus de y-waarde van de top, is:
Vergelijking
We hebben de coördinaten van de top gevonden op grond van symmetrie, maar dat had ook anders gekund. De top is namelijk een punt waar de raaklijn horizontaal loopt en de afgeleide dus nul is. De afgeleide van y is:
Vergelijking
Door de afgeleide nul te stellen vind ik de x-waarde van de top:
Vergelijking
Hetgeen (uiteraard) perfect overeenkomt met vergelijking (16). De coördinaten van de top zijn altijd (−b/2a, −D/4a). Door x = 0 in te vullen vind ik het snijpunt met de y-as en dit snijpunt is dus altijd (0, c). In onderstaande tabel staat alles nog eens overzichtelijk bij elkaar.
Bergparabool: a < 0
D < 0 Grafiek
Geen nulpunten, de parabool ligt geheel onder de x-as
D = 0 Grafiek
Eén nulpunt (de top raakt de x-as), verder ligt de parabool geheel onder de x-as
D > 0 Grafiek
Twee nulpunten, de top ligt boven de x-as

Dalparabool: a > 0
D < 0 Grafiek
Geen nulpunten, de parabool ligt geheel boven de x-as
D = 0 Grafiek
Eén nulpunt (de top raakt de x-as), verder ligt de parabool geheel boven de x-as
D > 0 Grafiek
Twee nulpunten, de top ligt onder de x-as

c < 0:
de parabool snijdt de y-as
onder de x-as
c = 0:
de parabool snijdt de y-as
in de oorsprong
c > 0:
de parabool snijdt de y-as
boven de x-as