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
Wird ein Kreis mit einer Geraden oder zwei Kreise miteinander geschnitten, so kann es zwei, eine oder gar keine Lösung geben. k: x + y = 25, g: y = 2x - 5 k ∩ g: x + (2x - 5) = 25 ⇒ x 1 = 0, x 2 = 4 in g einsetzen ⇒ y 1 = -5, y 2 = 3 Es gibt also zwei Schnittpunkte: S 1 (0/-5), S 2 (4/3) k: x + y = 20, g: x = 3 + t, y = 4 - 2t in die Kreisgleichung einsetzen: (3 + t) + (4 - 2t) = 20 ⇒ t = 1 ⇒ T(4/2) Die Gerade berührt den Kreis im Punkt T, sie ist also eine Tangente. k 1: x + y - 4 = 0, k 2: x + y - 12x + 32 = 0 Wir subtrahieren die Gleichungen voneinander und erhalten x = 3. Wenn wir das in k 1 einsetzen, kommen wir auf y = -5, es gibt also keine Lösung. Die zwei Kreise schneiden einander nicht. Kreise und Kugeln in Mathematik | Schülerlexikon | Lernhelfer. Im Raum erhalten wir ganz analog die Gleichung der Kugel: k: ( X - M) = r k: (x - x M) + (y - y M) + (z - z M) = r Tangenten Die Tangente an einen Kreis steht immer normal auf den Radius im Berührpunkt. Wir können daher sofort die Gleichung der Tangente im Punkt T anschreiben, wobei MT der Normalvektor ist.
W. Blaschke [2, S. 156] sagt «Möbius-Ebene». Louis Gaultier, Journal de l'École Polytechnique, 16 (1813), S. 147. Vgl. Steiner [ 1, S. 43]. Forder [3, p. 23]. Siehe auch Coxeter, Interlocked rings of spheres, Scripta Mathematica, 18 (1952), S. 113–121, oder Yaglom [ 2, S. 199], A. F. Möbius, Die Theorie der Kreisverwandtschaft in rein geometrischer Darstellung 1855, Gesammelte Werke, 2. Bd., Leipzig 1886. Kreise und kugeln analytische geometrie 1. Frederick Soddy, The Hexlet, Nature, 138 (1936), S. 958; 139 (1937), S. 77. Diese Projektion wird im Planisphärium des Ptolemäus geschildert, könnte jedoch schon dem Astronomen Hipparch von Nikaia gehören. Der Name «elliptisch» wird vielleicht falsch verstanden. Er ist nicht unmittelbar mit der Kurve, die Ellipse heißt, verbunden, sondern steht in entfernter Analogie zu ihr. Ein Mittelpunktskegelschnitt heißt nämlich eine Ellipse oder eine Hyperbel, je nachdem er keine oder zwei Asymptoten besitzt. Analog heißt eine nichteuklidische Ebene elliptisch oder hyperbolisch (Kapitel 16), je nachdem jede ihrer Geraden keinen oder zwei unendlich ferne Punkte trägt.
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