Google Classroom
GeoGebraGeoGebra Classroom

4 Punkte und 1 Tangente in einem Punkt

4 Punkte in allgemeiner Lage und eine Tangente in einem der Punkte bestimmen eindeutig einen Kegelschnitt durch die 4 Punkte mit dieser Tangente. Begründung: Für Punkte verwenden wir homogene Koordinaten . Verbindungsgeraden berechnen sich mit dem Kreuzprodukt: , ein Punkt liegt auf einer Geraden , wenn das Skalarprodukt Null ergibt. Das Büschel von Kegelschnitten durch die 4 vorgegebene Punkte erhält man durch die quadratischen Formen , ausgeschrieben mit und dem Skalarprodukt :
Für die 4 Punkte ergibt sich, eingesetzt in die quadratische Form, Null. Die Gerade ist in Tangente, wenn ist. Dazu muss man die Form symmetrisieren: beispielsweise ist
Wenn man jetzt noch nutzt, dass, wieder beispielsweise ist, so erhält man die Kalkulation für und :
  • und .
Diese ´s sind wieder Plückersche 's (s. Blatt 1): J. Plücker (1801 - 1868) hat die herausragende Bedeutung der Determinanten und Unterdeterminanten für geometrisches Kalkulieren herausgearbeitet. Noch ein Beispiel, wo das oben genannte Kegelschnitt-Werkzeug gute Dienste leisten kann: Die Winkelhalbierenden der Brennstrahlen, die von 2 Brennpunkten ausgehen und sich in einem Punkt treffen, sind Tangenten von Kegelschnitten. Da die 2 Brennpunkte 2 Spiegel-Achsen besitzen, haben die meisten Punkte 3 Spiegelbilder: 4 Punkte und eine Tangente ... siehe oben. Üblicherweise sind die Winkelhalbierenden zweier Geraden orthogonal (warum eigentlich?), daher schneiden sich konfokale Kegelschnitte, wenn sie sich schneiden, orthogonal!
Dieses Arbeitsblatt ist Teil des Geogebrabooks Kegelschnitt-Werkzeuge