Klasse
13: Kreis und Gerade |
erarbeitet
von R. Bothe |
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Aufgabe: |
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Durch die Gleichung |
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ist ein Kreis k gegeben. |
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a) Der Kreis schneidet die Koordinatenachsen. Berechnen
Sie die Koordinaten dieser Schnittpunkte. |
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b) Eine Gerade g1 der Form |
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schneidet den Kreis in den
Punkten A und B. |
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Berechnen
sie die Koordinaten von A und B. |
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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. |
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e) Weisen sie nach, dass die Gerade g2 mit
der Gleichung |
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Tangente an k ist. |
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f)
Eine Tangente
an k schneidet die x-Achse unter einem Winkel von 30°. Ermitteln sie eine
Gleichung dieser Tangente. |
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Lösungshinweise: |
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a) |
Für Punkte auf der x-Achse gilt: y = 0. für Punkte auf der y-Achse gilt: x = 0. |
Verwende auch: |
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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. |
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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. |
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d) |
Nutze die Richtungsvektoren der Tangenten. |
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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. |
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f) |
Durch die Winkelgröße sind die Anstiege von möglichen Tangenten (4) gegeben. Weiter siehe e). |
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