Klasse 13:  Kreis und Gerade

erarbeitet von R. Bothe

 

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Aufgabe:

Durch die Gleichung

ist ein Kreis k gegeben.

a)       Der Kreis schneidet die Koordinatenachsen. Berechnen Sie die Koordinaten dieser Schnittpunkte.

b)       Eine Gerade g1 der Form

schneidet den Kreis in den Punkten A und B.

Berechnen sie die Koordinaten von A und B.

c)       An der Stelle x = 3 seien Tangenten an den Kreis gelegt. Ermitteln Sie Gleichungen dieser Tangenten.

d)       Die Tangenten an der Stelle 3 an k schneiden einander in einem Punkt. Berechnen sie die Größe des Winkels, unter dem sich die Tangenten schneiden.

e)       Weisen sie nach, dass die Gerade g2 mit der Gleichung

Tangente an k ist.

f)        Eine Tangente an k schneidet die x-Achse unter einem Winkel von 30°. Ermitteln sie eine Gleichung dieser Tangente.

Lösungshinweise:

a)

Für Punkte auf der x-Achse gilt:  y = 0.

für Punkte auf der y-Achse gilt: x = 0.

Verwende auch:

b)

Weg 1:  Parametergleichung von k in Koordinatenform umformen und für x und y die entsprechenden Koordinaten, die durch die Geradengleichung gegeben sind, einsetzen.

Weg 2:   Term der Geradengleichung in Parametergleichung von k für Vektor x einsetzten.

c)

An der Stelle x = 3 gibt es 2 Tangenten an k.

Tangenten stehen senkrecht auf ihrem Berührungsradius.

Ein Richtungsvektor der Geraden ist ein Normalvektor zum Berührungsradiusvektor.

d)

Nutze die Richtungsvektoren der Tangenten.   

e)

Weg 1:    g2 ist Tangente an k, wenn ihr Abstand zum Mittelpunkt von k gleich der Länge des Radius von k ist.

Weg 2:    g2 ist Tangente an k, wenn sich g2 und k in genau einem Punkt schneiden.

f)

Durch die Winkelgröße sind die Anstiege von möglichen Tangenten (4) gegeben.

Weiter siehe e).

 

 

 

 

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