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Berührung von Kreis und Parabel

Schüler Allgemeinbildende höhere Schulen, 11. Klassenstufe

Tags: Berühren, Kreis, Parabel

 
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eschteey

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14:10 Uhr, 19.02.2011

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Also ich versuche gerade mit einer freundin zu lernen, nur i.wie hängen wir gerade fürchterlich.
wir sind uns bewusst, dass das bsp wahrscheinlich sehr leicht ist, nur kommen wir nicht drauf.

Die Angabe: Bestimme die Gleichung des Kreises k, der die Parabel par: y2=100x in den Punkten P(16|40) und Q(16|-40) berührt.

Also wir haben die Formel von k:(x-m1)2+(y-m2)2=r2 und die von der Parabel. Dann haben wir die Punkte P und Q in den Kreis eingesetzt und jetzt wissen wir nicht mehr weiter.

Wir haben versucht, eine Gerade durch die beiden Punkte zu legen, nur kommt da auch nur schrott raus.
Kann es sein, dass da die Angabe falsch ist?

Danke schonmal im vorraus :-)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Kreiszahl (Mathematischer Grundbegriff)
Kreis (Mathematischer Grundbegriff)
Elementare Kreisteile (Mathematischer Grundbegriff)
Quadratische Funktionen (Mathematischer Grundbegriff)
Parabel (Mathematischer Grundbegriff)
Quadratische Ergänzung

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Rentnerin

Rentnerin

14:27 Uhr, 19.02.2011

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Hallo,

da es sich um ein symmetrisches Problem mit der x-Achse als Spiegelungsachse handelt, reicht es aus, den positiven Ast mit y=10x zu betrachten. Der Kreismittelpunkt liegt dann auf der Normalen zur Parabel im Punkt P und natürlich auf der Symmetrieachse.

Gruß
Rentnerin
eschteey

eschteey aktiv_icon

14:31 Uhr, 19.02.2011

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Eine Normale zur Parabel im Punkt P?
Ich versteh nicht so ganz, was du meinst..

Wie kann etwas normal auf die Parabel stehen?
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Rentnerin

Rentnerin

14:41 Uhr, 19.02.2011

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Die "Normale" steht senkrecht auf der Tangente (im Punkt P). Deine Aufgabe besteht also darin, die Tangentensteigung in P zu ermitteln und anschließend eine Geradengleichung mit dem negativen Kehrwert der Tangentensteigung (ist hier ungleich 0 und daher erlaubt) als Normalensteigung und dem darauf liegenden Punkt P zu ermitteln. Diese Gerade schneidet die x-Achse im Kreismittelpunkt.
eschteey

eschteey aktiv_icon

14:58 Uhr, 19.02.2011

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also wir haben das jetzt so gerechnet. Also Tangentensteigung ausgerechnet und so.
Und dann müssen wir einfach nur einen Punkt auf der x-Achse mit (x|0) in die Tangente mit dem negativen Kehrwert als Steigung einsetzen, oder?

Da kommt bei uns dann was falsches raus..
Antwort
Rentnerin

Rentnerin

15:31 Uhr, 19.02.2011

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f(x)=10xfʹ(x)=5xfʹ(16)=54.

Ansatz für Normale:

n:y=-45x+t und mit Pn folgt 40=-4516+tt=52,8. n schneidet die x-Achse in N(x0,0), d.h. 0=-45x0+52,8x0=66.

Mit d(N,P)=402+402=402 hast Du auch Deinen Radius.

Keine Gewähr auf die ermittelten Zahlenwerte!
eschteey

eschteey aktiv_icon

15:41 Uhr, 19.02.2011

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ja dann kriegen wir eh das gleiche raus nur laut den lösungen auf den Zetteln kommt für den kreis raus: (x-48)2+y2=2624
Antwort
Rentnerin

Rentnerin

16:05 Uhr, 19.02.2011

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Die Verbindung NP mit N(48;0) hat die Steigung -54. Damit hätte die Tangente an den Kreis in P die Steigung 45. Diese stimmt nicht mit Tangentensteigung der Funktion überein.
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schwer13

schwer13 aktiv_icon

16:20 Uhr, 19.02.2011

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N(660) ist richtig.
Der Kreisradius ist also 402+502.
Und somit ist die Kreisgleichung (x-66)2+y2=4100.
Frage beantwortet
eschteey

eschteey aktiv_icon

15:15 Uhr, 21.02.2011

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Also ist die Lösung falsch.
Vielen danke für eure Hilfe