Kreise und Kugeln haben die Gleichung (x1-m1)^2+(x2-m2)^2=r^2 bzw. (x1-m1)^2+(x2-m2)^2+(x3-m3)^2=r^2. Man kann ganz viele, lustige Sachen damit machen. Es gibt noch andere Formen einer Kreisgleichung oder einer Kugelgleichung. Bemerkung: Ein Kreis oder eine Kugel ist in Mathe immer ein Hohlkreis bzw. eine Hohlkugel (das Innere gehört also nie dazu).
Polarebene Die Berührpunkte aller Tangenten von einem Punkt außerhalb der Kugel an die Kugel bilden einen Kreis beziehungsweise eine Polarebene. Es gilt: E: ( x → − m →) ⋅ ( p → − m →) = r 2 p → = V e k t o r d e s P u n k t e s a u ß e r h a l b d e r K u g e l m → = M i t t e l p u n k t d e r K u g e l r = R a d i u s d e r K u g e l
Ich kann die Gleichung einer Tangente an einen Kreis bestimmen. Ich kann die Schnittpunkte eines Kreises und einer Geraden berechnen. Ich kann die Schnittpunkte zweier Kreise berechnen. Eventuell: Ich kann die Gleichung einer Kugel bzw. einer Tangentialebene an eine Kugel bestimmen. Übungen Weiter: Kegelschnitte Zum Inhaltsverzeichnis
Gegeben ist die Kugel K mit der Gleichung K: [ x → − ( 2 2 − 1)] ∘ [ x → − ( 2 2 − 1)] = 36 \mathrm K:\;\left[\overrightarrow{\mathrm x}-\begin{pmatrix}2\\2\\-1\end{pmatrix}\right]\circ\left[\overrightarrow{\mathrm x}-\begin{pmatrix}2\\2\\-1\end{pmatrix}\right]=36 und die Ebene E 1: 4 x 1 + 4 x 2 + 2 x 3 = − 22 {\mathrm E}_1:\;4{\mathrm x}_1+4{\mathrm x}_2+2{\mathrm x}_3=-22. 1) Zeige, dass E 1 {\mathrm E}_1 Tangentialebene an K K ist und berechne den Berührpunkt B B. 2) Durch F a: 2 ⋅ x 1 + 4 ⋅ x 2 + 6 ⋅ x 3 = a {\mathrm F}_\mathrm a:\;2\cdot{\mathrm x}_1+4\cdot{\mathrm x}_2+6\cdot{\mathrm x}_3=\mathrm a wird eine Ebenenschar bestimmt. Berechne für welche Parameterwerte die Kugel K K und die Ebene F a {\mathrm F}_\mathrm a gemeinsame Punkte haben. Bestimme für welche Werte von a a ein Schnittkreis mit Radius r = 2, 2 \mathrm r=2{, }2 entsteht und berechne die zugehörigen Kreismittelpunkte. Kugeln im Raum – Analytische Geometrie - YouTube. 3) Der Punkt A ( 8 ∣ 2 ∣ − 1) \mathrm A(8\vert2\vert-1) liegt auf K K. Stelle die Gleichung der Tangentialebene E 2 {\mathrm E}_2 in A A in Koordinatenform auf.
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4) Die Ebenen E 1 {\mathrm E}_1 und E 2 {\mathrm E}_2 bilden eine Rinne für die Kugel K K, in der diese entlang rollt. Gib eine Gleichung der Geraden g g an, auf der sich der Mittelpunkt M M der Kugel bewegt. Kreise und kugeln analytische geometrie 2020. 5) Die Ebene E 3: 2 x 2 − 4 x 3 = − 96 {\mathrm E}_3:\;2{\mathrm x}_2-4{\mathrm x}_3=-96 steht senkrecht zu E 1 {\mathrm E}_1 und E 2 {\mathrm E}_2. Berechne die Länge der Strecke die die Kugel K K vom Startpunkt aus zurücklegt.
Beispiel: k: (x - 1) + (y + 1) = 10 (d. der Mittelpunkt hat die Koordinaten M(1/-1)) Wie lautet die Gleichung der Tangente im Punkt T(2/2)? Vektorschreibweise: t: x + 3y = 8 Koordinatenschreibweise: k MT = 3 ⇒ k t = - 1 / 3 Die Tangente geht durch T: t: y - 2 = - 1 / 3 ·(x - 2) t: y = -1/3·x + 8 / 3 Der Schnittwinkel von Gerade und Kreis ist definiert als der Winkel, den die Gerade mit der Tangente im Schnittpunkt einschließt. Ebenso ist der Schnittwinkel zweier Kreise der Winkel zwischen den Tangenten im Schnittpunkt. (Dabei ist es egal, welchen Schnittpunkt man betrachtet - Symmetrie! ) Im Raum erhält man analog die Gleichung der Tangentialebene an eine Kugel. Lernziele: Ich kann die Gleichung eines Kreises bestimmen, von dem der Mittelpunkt und Radius gegeben sind. Ich kann die Gleichung eines Kreises bestimmen, von dem der Mittelpunkt und ein Punkt gegeben sind. Ich kann aus einer Kreisgleichung den Mittelpunkt und Radius ablesen. Kugeln in der analytischen Geometrie - lernen mit Serlo!. Ich kann entscheiden, ob ein Punkt auf einem Kreis liegt.
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