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Kreise&Geraden(Tangentengl.): Zusammenhangsprobleme
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:21 Do 05.10.2006
Autor: starlie

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
(Um mich den Regeln unterzuordnen. ;-) )


Hab ein paar Verständnisprobleme mit dem Zusammenhang...

(Frage Nr. 1)
Die Kreisgleichung lautet: (x-xM)²+(y-yM)²=r²
--> xm und ym sind die Koordinaten von Mittelpunkt M.
Aber was sind x und y? Sind das die Koordinaten von dem Punkt auf dem Kreis?

In der Schule schrieb ich folgende Aufgabe ab:

gegeben: x²+y²+6x-4y=12
--> Um auf die Lösung zu kommen, muss man auf beiden Seiten quadratisch ergänzen.
Also: (x²+6x+)+(y²-4y+2y²)=12+3²+2²)
(x+3)²+(y-2)²=25

Damit ist r = 5 (Wurzel aus 25)
Und M (-3/2)

Jetzt kommt meine Frage dazu_
__Warum ist xM -3 und nicht 3? (Warum muss (x+3)²=0 sein?)
__Muss nicht das Ergebnis das für M rauskommt, P sein? M ist ja schon durch die Kreisgleichung gegeben? Hab ich das etwa falsch abgeschrieben oder wie ist das?

(Frage Nr. 2)
Wie kommt man auf die Tangentengleichung?
t: y-yB=[(xB-xM)/(yB-yM)]*(x-xB)

(Frage Nr. 3)
Wie kommt man darauf, dass die Steiung m = -1/m sein muss, wenn sie rechtwinklig ist?

Schonmal vielen Dank für die Antwort(en). :-)

MfG,
starlie.

        
Bezug
Kreise&Geraden(Tangentengl.): Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:05 Do 05.10.2006
Autor: M.Rex

Hallo Christina und[willkommenmr]

> Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> Internetseiten gestellt.
>  (Um mich den Regeln unterzuordnen. ;-) )
>  
>
> Hab ein paar Verständnisprobleme mit dem Zusammenhang...
>  
> (Frage Nr. 1)
>  Die Kreisgleichung lautet: (x-xM)²+(y-yM)²=r²
>  --> xm und ym sind die Koordinaten von Mittelpunkt M.

>  Aber was sind x und y? Sind das die Koordinaten von dem
> Punkt auf dem Kreis?

Yep

>  
> In der Schule schrieb ich folgende Aufgabe ab:
>  
> gegeben: x²+y²+6x-4y=12
>  --> Um auf die Lösung zu kommen, muss man auf beiden

> Seiten quadratisch ergänzen.
>  Also: (x²+6x+)+(y²-4y+2y²)=12+3²+2²)
>  (x+3)²+(y-2)²=25
>  
> Damit ist r = 5 (Wurzel aus 25)
>  Und M (-3/2)
>  
> Jetzt kommt meine Frage dazu_
>  __Warum ist xM -3 und nicht 3? (Warum muss (x+3)²=0

Das ist das selbe Problem, dass du auch z.B. bei der verschobenen Parabel hast. (x+3)² ist die um drei Einheiten nach links verschobene Normalparabel.

>  __Muss nicht das Ergebnis das für M rauskommt, P sein? M
> ist ja schon durch die Kreisgleichung gegeben? Hab ich das
> etwa falsch abgeschrieben oder wie ist das?
>  

Den Mittelpunt M benötige ich für die Kreisgleichung. Für alle Punkte [mm] p(x_{p}/y_{p}), [/mm] die auf demKreis mit dem Mittelpunkt M und dem Radius R liegen, gilt
[mm] (\green{x_{p}}-x_{m})²+(\green{y_{p}}-y_{m})²=R² [/mm]

Die grünen Variablen sind die "Prüfvariablen", alles andere sind sogenannte Parameter.


> (Frage Nr. 2)
>  Wie kommt man auf die Tangentengleichung?
>  t: y-yB=[(xB-xM)/(yB-yM)]*(x-xB)
>  

Die Tangente t(x)=mx+n liegt an B am Kreis an.
Dann kannst du ein Zwischen M und B Steigungsdreieck einzeichnen, mit der Grundseite [mm] (x_{b}-x_{m}) [/mm] und der Höhe [mm] (y_{b}-y_{m}). [/mm]

also gilt:
[mm] m=\bruch{(y_{b}-y_{m})}{(x_{b}-x_{m})}. [/mm]

Jetzt musst du nur noch das n aus t(x) berechnen.
Du weisst, dass B auf der Tangente liegt, also gilt:
[mm] y_{b}=\bruch{(y_{b}-y_{m})}{(x_{b}-x_{m})}x_{b}+n [/mm]
[mm] \gdw n=y_{b}-\bruch{(y_{b}-y_{m})}{(x_{b}-x_{m})}x_{b}. [/mm]

Wieman davon aber auf deine Lösung kommt,ist mir noch ein Rätsel. Ich würde die Formel als gegeben hinnehmen.

> (Frage Nr. 3)
>  Wie kommt man darauf, dass die Steiung m = -1/m sein muss,
> wenn sie rechtwinklig ist?
>  

Wenn du eine Gerade y=mx+b hast,und du suchst eine Gerade, die senkrecht auf ihr steht, gilt [mm] m*m_{\perp}=-1 [/mm]


> Schonmal vielen Dank für die Antwort(en). :-)
>  
> MfG,
>  starlie.

Bitte

Marius

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