Lösungswege Mathematik Oberstufe 7, Schülerbuch

140 Kegelschnitte > Tangenten an Kegelschnitte 5 Tangente an eine Parabel Tangentengleichung im Punkt ​T = ​(​x ​T​| ​​y ​T​) ​an eine Parabel in erster Hauptlage Durch „Aufspalten“ von ​2 x​in ​x + x​und ​y​2 ​in ​y · y​in der Parabelgleichung par: ​y​2 ​= 2 p x​ergibt sich die Spaltform der Parabeltangente t: ​t: ​y ​T ​y = p · ​(​x ​T ​+ x)​ Bestimme die Gleichung der Tangente im Punkt ​T = ​(2​|​y > 0) ​an die Parabel par: ​y​2 ​= 2 x​. 1. Schritt: Zuerst bestimmt man die y-Koordinate von T, indem man dessen x-Wert in par einsetzt: ​y​2 ​= 2 · 2 ⇒ ​y ​2 ​= 4 ⇒ y = 2​(da ​y > 0​sein soll) ​⇒ T = ​(2​|​2)​ 2. Schritt: Die Tangentengleichung erhält man, indem man T in die Spaltform einsetzt: ​t: 2 · y = 1 ​(2 + x) ​ ⇒ t: 2 y − x = 2​ Bestimme die Gleichung der Tangente im Punkt T an die Parabel par. a) ​par: ​y​2 ​= 0,5 x​; ​T = ​(x​|​1)​ c) ​par: ​y​2 ​= 4 x​; ​T = ​(9​|​y > 0)​ b) ​par: ​y​2 ​= 3 x​; ​T = ​(x​|​6)​ d) ​par: ​y​2 ​= 2,5 x​; ​T = ​(10​|​y < 0)​ Bestimme die Gleichung der Tangente im Punkt T an die Parabel par. a) ​par: ​x​2 ​= y​; ​T = ​(x > 0​|​1)​ b) ​par: ​x​2 ​= − 4 y​; ​T = ​(6​|​y)​ c) ​par: ​y​2 ​= − 3 x​; ​T = ​(x​|​6)​ Die Parabel hat ebenso wie die Ellipse eine ganz besondere Reflexionseigenschaft, welche auch in technischen Anwendungen ausgenützt wird. Der Strahl b vom Brennpunkt F zu einem Parabelpunkt X schließt mit der Parabel genau den gleichen Winkel ein, wie der Strahl d, der waagrecht auf den Parabelpunkt X trifft. Trifft also ein Lichtstrahl vom Brennpunkt kommend auf die Parabel, so wird der Lichtstrahl genau parallel zur Parabelachse reflektiert. Überprüfe am Beispiel der Parabel par und am Parabelpunkt X die oben beschrieben Reflexionseigenschaft einer Parabel. a) ​par: ​y​2 ​= 2 x​; ​X = ​(8​|​4)​ b) ​par: ​y​2 ​= 5 x​; ​X = ​(5​|​− 5)​ c) ​par: ​y​2 ​= 3 x​; ​X = ​(12​|​6)​ Ein Parabolspiegel dient dazu, eintreffende Strahlen aufzufangen. Betrachte die Abbildungen und beschreibe die Funktionsweise eines Parabolspiegels und eines Solarkochers. Strahleneingang Primärfokus Parabolspiegel Solarkocher Merke x y T par t Muster 536‌ 537‌ 538‌ x Parabelachse y X F par d b t α α 539‌ 540‌ Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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