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Tangenten am Kreis

Definition:


Eine Gerade ist dann eine Tangente an einem Kreis k, wenn sie mit diesem nur einen Punkt, den Berührpunkt T, gemeinsam hat.

Tangenten am Kreis

 

Normalvektorform der Tangentengleichung:


Die Tangente steht auf dem Normalvektor normal!

Daraus folgt:  = 0   

(T – M) * (X – T) = 0

Aus der Herleitung mit der “Spitze minus Schaft” ergibt sich:

Normalvektorform: (T – M) • (X – T) = 0

 

Spaltform der Tangentengleichung:


Da = r ist, folgt (X – M)² = r² 

Durch Umformung erhalten wir:

(T – M) • (X – M) = r2

 

Beispiel:


Ermittle die Gleichung der Tangente im vorgegebenen Punkt:

k: x² + y² – 4x + 6y – 87 = 0   T (- 4/ yT > 0)

 

1. Wir ermitteln den Punkt T:

k: x² – 4x + 4 + y² + 6y + 9 – 87 = 87 + 4 + 9

k: (x – 2)² + (y + 3)² = 100  

d.f.  k: M (2/-3) r = 10

(- 4 – 2)² + (y + 3)² = 100

36 + (y + 3)² = 100   / – 36

(y + 3)² = 64   / √

y = – 3 +/- 8    d.f.    y = 5   (da   yT> 0)

d.f. T (-4/5)  

 

2. Normalvektorform:

(T – M) • (X – T) = 0

d.f. (- 4 – 2) • (x + 4) = 0

(5 + 3) • (y – 5) = 0

– 6 • (x + 4) = 0

8 • (y – 5) = 0

-6x – 24 = 0

8y – 40 = 0

6x + 8y – 64 = 0 / + 64

d.f. -6x + 8y = 64

 

3. Spaltform:

(T – M) •  (X – M) = r²

(- 4 – 2) • (x – 2) + (5 + 3) • (y + 3) = 100

– 6 • (x – 2) + 8 (y + 3) = 100

– 6x + 12 + 8y + 24 = 100

– 6x + 8y + 36 = 100  / – 36

d.f. -6x + 8y = 64