Lösungswege Mathematik Oberstufe 7, Schülerbuch

271 Beweise | Anhang Kege®schnitte G®eichung der E®®ipse in 1. Haupt®age Ein Punkt P = (x 1 y) ®iegt auf der E®®ipse e®®, wenn seine Koordinaten die fo®gende G®eichung erfü®®en: e®®: ​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 Ha®bachse b: Länge der k®einen Ha®bachse ​ _ ​F​1​P​ + ​ _ ​F​2​P​= 2 a (Brennpunkte F1 = (e 1 0) und F2 = (‒ e 1 0)) ​9 _________ ​(x – e)​2 ​+ (​y – 0)​2 ​ + ​9 _________ ​(x + e)​2 ​+ (​y – 0)​2 ​ = 2 a ​9 ______ ​(x – e)​2​ + ​y​2 ​=2a–​9 _______ ​(x + e)​2​ + ​y​2​ ​x​2 ​– 2 x e + ​e​2​ + ​y​2​ = 4 ​a​2 ​– 2 · 2 a · ​9 __________ ​x​2 ​+ 2 x e + ​e​2​ + ​y​2 ​ + ​x​2 ​+ 2 x e + ​e​2​ + ​y​2​ 4 a ​9 __________ ​x​2 ​+ 2 x e + ​e​2​ + ​y​2 ​= 4​a​2 ​+ 4 x e a ​9 __________ ​x​2 ​+ 2 x e + ​e​2​ + ​y​2 ​ = ​a​2 ​+ x e ​a​2 ​· (​x​2 ​+ 2 x e + ​e​2​ + ​y​2​) = ​a​4​ + 2 ​a​2 ​x e + ​x​2 ​​e​2​ ​a​2 ​​x​2​ + 2 ​a​2 ​x e + ​a​2 ​​e​2​ + ​a​2 ​​y​2​ = ​a​4​ + 2 ​a​2 ​x e + ​x​2 ​​e​2​ ​a​2 ​​x​2​ – ​x​2 ​​e​2​ + ​a​2 ​​y​2​ = ​a​4​ – ​a​2 ​​e​2​ ​x​2 ​(​a​2​ – ​e​2​) + ​a​2 ​​y​2​ = ​a​2 ​(​a​2​ – ​e​2​) (es gi®t: b2 = a2 – e2) ​b​2 ​​x​2​ + ​a​2 ​​y​2​ = ​a​2 ​​b​2​ Da Quadrieren keine Äquiva®enzumformung ist, müsste auch gezeigt werden, dass umgekehrt aus der E®®ipseng®eichung die Brennpunktsdefinition fo®gt. Auf diesen Tei® des Beweises wird hier verzichtet. G®eichung der Hyperbe® Ein Punkt P = (x 1 y) ®iegt auf der Hyperbe® hyp mit den Brennpunkten F1 = (e 1 0) und F2 = (‒ e 1 0), wenn seine Koordinaten die fo®gende G®eichung erfü®®en: hyp: ​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 Ha®bachse b: Länge der k®einen Ha®bachse Der Beweis wird für den rechten Hyperbe®ast gezeigt. A®so gi®t ​ _ ​F​1​P​ > ​ _ ​F​2P​ ​ ​ _ ​F​1​P​ – ​ _ ​F​2​P​ = 2 a ​9 _________ ​(x + e)​2 ​+ (​y – 0)​2 ​ – ​9 _________ ​(x – e)​2 ​+ (y​ – 0)​2 ​ = 2 a ​9 _______ ​(x + e)​2​ + ​y​2 ​=2a+​9 ______ ​(x – e)​2​ + ​y​2​ ​x​2 ​+ 2 x e + ​e​2​ + ​y​2​ = 4 ​a​2 ​+ 2 · 2 a · ​9 _________ ​x​2 ​– 2 x e + ​e​2​ + ​y​2 ​ + ​x​2 ​– 2 x e + ​e​2​ + ​y​2​ ‒ 4 a​9 _________ ​x​2 ​– 2 x e + ​e​2​ + ​y​2 ​= 4​a​2 ​– 4 x e ‒ a ​9 _________ ​x​2 ​– 2 x e + ​e​2​ + ​y​2 ​ = ​a​2 ​– x e ​a​2 ​· (​x​2 ​– 2 x e + ​e​2​ + ​y​2​) = ​a​4​ – 2 ​a​2 ​x e + ​x​2 ​​e​2​ ​a​2 ​​x​2​ – 2 ​a​2 ​x e + ​a​2 ​​e​2​ + ​a​2 ​​y​2​ = ​a​4​ – 2 ​a​2 ​x e + ​x​2 ​​e​2​ 5 S. 121 Satz BEWEIS S. 126 Satz BEWEIS Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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