Lösungswege Mathematik Oberstufe 7, Schülerbuch

123 Kegelschnitte > Die Ellipse Konstruiere die Ellipse mit den Brennpunkten F​ ​1​und ​F​2 ​und der Hilfsstrecke 2 a. Alle Angaben sind in cm. a) ​F ​1 ​= ​(− 3​|0​ )​; ​F ​ 2 ​= ​(3​|0​ )​; a = 7 c) ​F ​ 1 ​= ​(− 1​|0​ )​; ​F ​ 2 ​= ​(1​|0​ )​; ​a = 4​ b) ​F ​1 ​= ​(− 1​|0​ )​; ​F ​ 2 ​= ​(1​|0​ )​; ​a = 7​ d) ​F ​ 1 ​= ​(− 3​|0​ )​; ​F ​ 2 ​= ​(3​|0​ )​; ​a = 4​ Die Ellipsengleichung Im Folgenden werden ausschließlich Ellipsen betrachtet, deren Mittelpunkt im Koordinatenursprung M​ = ​(0​|0​ ) ​und deren große Halbachse a auf der x-Achse des Koordinatensystems liegt. Die Lage einer solchen Ellipse nennt man 1. Hauptlage. Es gilt immer a​ > b.​ Aus der Definition der Ellipse erhält man durch Berechnung die Ellipsengleichung (siehe Anhang Beweise S. 271). Gleichung der Ellipse in 1. Hauptlage Ein Punkt P​ = ​(x​|y​ ) ​liegt auf der Ellipse ell, wenn seine Koordinaten die folgende Gleichung erfüllen: ​ell: ​b​2 ​​x ​2 ​+ ​a ​2 ​​y ​2 ​= ​a ​2 ​​b ​2 ​oder ​​x ​ 2​ _ ​a ​2​ ​+ ​ ​y ​2​ _ ​b ​2​ ​= 1​ a: Länge der großen Halbachse b: Länge der kleinen Halbachse Von einer Ellipse ell sind die Koordinaten des Hauptscheitels A​ = ​(− 4​|0​ ) ​und des Brennpunktes F​ = ​(3​|0​ ) ​gegeben. Bestimme die Gleichung der Ellipse. Um die Ellipsengleichung angeben zu können, benötigt man die Parameter a und b. a kann man direkt aus der x-Koordinate des Hauptscheitels A ablesen: a​ = 4.​ Aus der x-Koordinate des Brennpunktes F kann man e bestimmen: e​ = 3.​ Für ​b ​2​erhält man aus ​a​2 ​− ​b ​2 ​= ​e ​2​die Beziehung ​b​2 ​= ​a ​2 ​− ​e ​2 ​= 16 − 9 = 7​. Setzt man nun ​a​2​und ​b​2​in die allgemeine Ellipsengleichung ​b​2 ​​x ​2 ​+ ​a ​2 ​​y ​2 ​= ​a ​2 ​​b ​2​ ein, so erhält man die gesuchte Gleichung der Ellipse e​ ll: 7​x​2 ​+ 16 ​y​2 ​= 112​. Bestimme die Gleichung der Ellipse ell aus den angegebenen Parametern. a) ​a = 10;​ b​ = 5​ c) ​e = 5;​ ​b = 6​ e) ​a = 12​; ​e = 4​ g) ​e = 7​; ​b = 6​ b) ​b = 4;​ ​e = 4​ d) ​a = 9;​ ​e = 7​ f) ​a = 9;​ ​b = 4​ h) ​a = 2;​ ​b = 1​ A und B sind die Hauptscheitel, C und D die Nebenscheitel und F ist ein Brennpunkt einer Ellipse. Bestimme die Gleichung der Ellipse ell. a) ​ell: A = ​(− 10​|0​ )​; ​C = ​(0​|5​ )​ c) ​ell: F = ​(− 5​|0​ )​; ​C = ​(0​|3​ )​ e) ​ell: D = ​(0​|​− 4)​; ​A = ​(− 12​|0​ )​ b) ​ell: B = ​(6​|0​ )​; ​D = ​(0​|​− 4)​ d) ​ell: A = ​(− 8​|0​ )​; ​F = ​(− 4​|0​ )​ f) ​ell: F = ​(7​|0​ )​; ​B = ​(8​|0​ )​ Bestimme die Parameter a, b und e aus der Ellipsengleichung. a) 9​ ​x ​2 ​+ 16 ​y​2 ​= 144​ b) ​x ​2 ​+ 13 ​y​2 ​= 13​ c) ​25 ​x ​2 ​+ 49 ​y​2 ​= 1 225​ d) ​4 ​x ​2 ​+ 4 ​y​2 ​= 16​ Gleichung der Ellipse ermitteln Geogebra: Ellipse(Brennpunkt, Brennpunkt, Punkt) Ellipse((–3,0),(3,0),(2,1)) 443‌ Merke Ellipse in 1. Hauptlage M(0 1 0) X = (x 1 y) a b A B D C y x Muster 444‌ 445‌ 446‌ 447‌ Technologie Ó Technologie Anleitung Gleichung der Ellipse 24su3m Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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