Kegelschnitte

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Stefanie Mandl

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1. Entstehung von Kegelschnitten
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3. Ellipse
4. Hyperbel
5. Parabel
6. Beispielsammlung

Ellipse
 
3.1 Konstruktion einer Ellipse

Kannst du dir vorstellen wie die Leute früher in Gärten solche Konstrukte erstellt haben?

Versuche diese Konstruktion mit den vorhandenen Materialien vom Lehrertisch durchzuführen!!

 

 

In folgendem File wird deine Konstruktion mit Geogebra veranschaulicht. Fällt dir etwas auf?
Geogebra - Gärtnerkonstruktion einer Ellipse

Übertrage eine Ellipse in dein Heft und beschrifte sie wie folgt:

    F1, F2           Brennpunkte

    A,B               Hauptscheitelpunkte

    C,D               Nebenscheitelpunkte

    AB                Hauptachse

    CD                Nebenachse

    2a                  Länge der Hauptachse

    2b                  Länge der Nebenachse

    e                    lineare Exzentrizität

 

Außerdem gilt: e2 = a2 - b2

 

 

 

Eine weitere Art eine Ellipse zu konstruieren ist die Papierstreifenkonstruktion! Versuche mit Hilfe des Internets herauszufinden, wie diese funktioniert und zeichne eine Ellipse mit a = 5 cm und b = 3 cm.
 


Geometer haben früher auch so genannte Ellipsenzirkel verwendet, die auf Basis dieser Papierstreifenkonstruktion funktionieren:

Die dritte und schnellste Methode eine Ellipse zu zeichnen ist die Konstruktion mit Scheitelschmiegkreisen.

Konstruiere eine Ellipse mit a = 5 cm und b = 3 cm)! Gehe folgendermaßen vor:

  1. Für die Konstruktion der Mittelpunkte der Scheitelschmiegungskreise muss man so vorgehen: Man ergänzt das rechtwinkelige Dreieck CMB zu einem Rechteck CMBE. Auf die Diagonale BC errichtet man eine Normale n durch den Punkt E

    Die Schnittpunkte der Normalen n mit Haupt- und Nebenachse ergeben die Mittelpunkte der Scheitelschmiegunskreise MB und MC, der Radius ist der Abstand zum entsprechenden Scheitelpunkt.

    MA und MC erhält man durch Spiegelung.

  2. Konstruktion von F1 und F2 durch Abschlagen der Strecke a von C aus.

  3. Nun kann man die Ellipse vervollständigen. Man kann dann natürlich noch weitere Punkte konstruieren, aber für unsere Genauigkeit reicht diese Konstruktion

 


 
3.2 Gleichung einer Ellipse

In folgendem File findest du eine Zusammenfassung zum Thema Ellipse! Schau dir diese aufmerksam durch, ergänze, wo es gefordert wird und versuche die nachfolgenden Beispiele zu lösen.

Zusammenfassung Ellipse

 

Beispiele (SÜ-Heft!!)

  • Ermittle die Gleichung der Ellipse in erster Hauptlage mit a = 5 und b = 4 und gib die Koordinaten der Scheitelpunkte und der Brennpunkte an.

  • Gegeben ist die Gleichung der Ellipse in erster Hauptlage ell: 4x2 + 9y2 = 144. Gib a, b und e an!

  • Gib die Lagebeziehung der Geraden g bezüglich der Ellipse ell: 16x2 + 25y2 = 400 an!

                        a) g:  8x - 5y = 40

                        b) g:  3x - 5y = 25

                        c) g:  x + 2y = 14 

  • Überprüfe mit Hilfe der Berührbedingung, ob die Gerade g: y = 0,8x + 5 die Ellipse ell: 9x2 + 25y2 = 225 berührt.

  • Ermittle die Gleichung der Tangente im Punkt T (-3,2/1,8) an die Ellipse ell: 9x2 + 16y2 = 144.

  • Ermittle die Koordinaten des Tangentenberührpunktes T (xT/yT) der Tangente t: 3x - 5y = 25 an die Ellipse ell: 16x2 + 25y2 = 400.

  • Ermittle die Gleichung der Tangenten, die man vom Punkt P (-2/7) an die Ellipse ell: x2 + 4y2 = 100 legen kann.

 

VIDEO: Unter folgendem Link findest du eine kurzes youtube - Video auf Englisch zum Thema Ellipse:

Zusammenfassung zum Thema Ellipse auf youtube


 
3.3 Keplersche Gesetze

Hier findest du eine kurze Zusammenfassung über die Keplerschen Gesetze.

Keplersche Gesetze

 

Außerdem kannst du dir hier ein kurzes Video zum Thema Planeten anschauen:

Planetenvideo


 
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