Lösungswege Mathematik Oberstufe 7, Schülerbuch

130 Kegelschnitte > Die Hyperbel 5 Die numerische Exzentrizität ​ε ​einer Hyperbel ist das Verhältnis aus linearer Exzentrizität und der Länge der großen Halbachse: ​ε = ​e _ a.​ a) Bestimme ein Intervall, das genau die möglichen Werte von ​ε ​umfasst. b) Hyperbeln mit gleicher numerischer Exzentrizität heißen zueinander ähnlich. Bestimme die Gleichungen dreier verschiedener Hyperbeln, die zueinander ähnlich sind und zeichne deren Graphen in ein Koordinatensystem. Lagebeziehung Punkt-Hyperbel Überprüfe, ob die Punkte P und Q auf der Hyperbel hyp liegen. a) ​hyp: 3 ​x​2 ​− 5 ​y ​2 ​= 7​; ​P = ​(2​|2​ )​; ​Q = ​(2​|1​ )​ b) ​hyp: 4 ​x​2 ​− 3 ​y ​2 ​= 1​; ​P = ​(1​|1​ )​; ​Q = ​(− 1​|1​ )​ Argumentiere geometrisch, dass der Punkt P nicht auf der Hyperbel hyp liegen kann. a) ​hyp: 4 x​ ​2 ​+ 16 ​y​2 ​= 64;​ ​P = ​(3​|0​ )​ b) ​hyp: 4 ​x​2 ​+ 16 ​y​2 ​= 64;​ ​P = ​(0​|2​ )​ Bestimme, wenn möglich, die fehlende Koordinate so, dass A auf der Hyperbel h​ yp: 4 ​x​2 ​− 3 ​y ​2 ​= 24​liegt. a) ​A = ​(0​|y​ )​ b) ​A = ​(x|0)​ c) ​A = ​(2​|y​ )​ d) ​A = ​(x|− 3)​ e) ​A = ​(− 2​|y​ )​ Zeige: Wenn der Punkt P​ = ​(m​|n​ ) ​auf einer Hyperbel liegt, dann liegen auch die Punkte mit den Koordinaten ​(− m​|n​ ),​ ​(− m​|​− n)​ und ​(m​|​− n) ​auf der gleichen Hyperbel. Hyperbelparameter aus Punkten berechnen Bestimme die Gleichung der Hyperbel, die durch die Punkte P​ = ​(2​|​9 _ 5 ​) ​und Q​ = ​(4​|​9 _ 35 ​)​verläuft. Man setzt P und Q in die allgemeine Hyperbelgleichung ein, um ein Gleichungssywstem für a und b zu erhalten: ​I: 4 ​b​2 ​− 5 ​a ​2 ​= ​a ​2 ​​b ​2​; ​II: 16 ​b​2 ​− 35 ​a ​2 ​= ​a ​2 ​​b ​2.​ Daraus folgt, dass ​a​2 ​= 2​und ​ b ​2 ​= 5​. Die gesuchte Hyperbelgleichung lautet hyp: ​5 ​x​2 ​− 2 ​y ​2 ​= 10​. Bestimme die Gleichung der Hyperbel, die durch die Punkte P und Q verläuft. a) ​P = ​(2​|3​ )​; ​Q = ​(1​|0​ )​ c) ​P = ​(5​|0​ )​; ​Q = ​(− 8​|9​ )​ e) ​P = ​(− 2​|3​ )​; ​Q = ​(3​|2​ )​ b) ​P = ​(​9 _ 2 ​|1​ )​; ​Q = ​(2​|​9 _ 3 ​)​ d) ​P = ​(3​|​9 _ 2 ​)​; ​Q = ​(6​|​9 _ 11 ​)​ f) ​P = ​(1​|1​ )​; ​Q = ​(3​|5​ )​ Bestimme die Gleichung der Hyperbel hyp, die durch den Punkt P​ = ​(4​|6​ ) ​verläuft und in ​F ​1 ​= ​(4​|0​ ) ​einen Brennpunkt hat. Mit Hilfe der Definition der Hyperbel ​|​F ​2 ​P ​− ​F ​1 ​P​| ​= 2 a​, kann man den Parameter a bestimmen. Die Koordinaten von ​F​2​lauten aus Symmetriegründen ​F​2 ​= ​(− 4​|0​ ).​ Nun bestimmet man aus den Vektoren ​⎯ ⇀​F ​ 1 ​P​und ​ ⎯ ⇀​F ​ 2 ​P​die Längen ​F​1 ​P ​ u n d ​F ​2 ​P​. ​⎯ ⇀​F ​ 2 ​P ​= ​(​ 8 ​ 6) ​ ⇒ ​|​ ⎯ ⇀​F ​ 2 ​P​| ​= ​F ​2 ​P ​= ​ 9 _ 100​= 10 ; ​⎯ ⇀​F ​ 1 ​P ​= ​( ​ 0 ​ 6) ​ ⇒ ​|​ ⎯ ⇀​F ​ 1 ​P​| ​= ​F ​1 ​P ​= 6​ Eingesetzt in ​|​F ​2 ​P ​− ​F ​1 ​P​| ​= 2 a​erhält man den Wert des Parameters a: ​|10 − 6| ​= 4 = 2 a ⇒ a = 2.​ Aus ​e = 4​folgt für b: ​b = ​9 _​e ​ 2 ​− ​a ​2 ​ = ​9 _ 12 ​. Die Hyperbelgleichung lautet daher: ​hyp: 12 ​x​2 ​− 4 ​y ​2 ​= 48 ⇒ 3 ​x ​2 ​− ​y ​2 ​= 12​. F ist ein Brennpunkt und P ein Punkt der Hyperbel. Bestimme ihre Gleichung. a) ​F = ​(− 4​|0​ )​; ​P = ​(3​|0​ )​ c) ​F = ​(5​|0​ )​; ​P = ​(− 4​|3​ )​ e) ​F = ​(7​|0​ )​; ​P = ​(5​|6​ )​ b) ​F = ​(− 100​|0​ )​; ​P = ​(50​|0​ )​ d) ​F = ​(23​|0​ )​; ​P = ​(45​|​50)​ f) ​F = ​(− 56​|0​ )​; ​P = ​(100​|​100)​ 481‌ 482‌ 483‌ 484‌ 485‌ Muster 486‌ Ó Technologie Anleitung Hyperbelparameter ermitteln 2 874pr7 487‌ Muster 488‌ Ó Technologie Anleitung Hyperbelparameter ermitteln 3 6gc5qf 489‌ Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

RkJQdWJsaXNoZXIy ODE3MDE=