Aufgabe 4.2 - Analytische Geometrie
4.2
Im kartesischen Koordinatensystem werden das rechtwinklige Dreieck
und der Kreis
betrachtet. Die Abbildung in b) zeigt den Kreis
.
Der Kreis
ist der Inkreis des Dreiecks
und er berührt
Der Kreis
- die Seite
im Punkt
,
- die Seite
im Punkt
und
- die Seite
im Punkt
.
a)
Zeige rechnerisch, dass der Mittelpunkt von
im Koordinatensystem
liegt und gib eine Gleichung des Kreises
an.
3 BE
b)
Zeichne das Dreieck
in das abgebildete Koordinatensystem ein.
(zur Kontrolle:
)

2 BE
c)
Begründe ohne Rechnung, dass das Viereck aus den Punkten
und
einen Umkreis besitzt.
2 BE
Betrachtet wird das Gleichungssystem:
d)
Deute die Gleichung
geometrisch und löse das Gleichungssystem.
3 BE
4.2
a)
O ist der Mittelpunkt des Kreises, wenn alle Punkte, die auf dem Kreisrand liegen den gleichen Abstand zum Ursprung O haben.
Punkt F:
Punkt D:
Punkt E:
Da die Punkte auf dem Kreisrand alle den Abstand 5 vom Koordinatenursprung O haben, ist O gleichzeitig der Mittelpunkt des Kreises.
Die Kreisgleichung kannst du mit
erstellen:
b)
Das Dreieck erstellst du, indem du Geraden, die den Kreis in den Punkten
,
und
berühren, einzeichnest. Dort wo sich die Geraden schneiden, entstehen die Punkte
,
und
.

c)
Ein Viereck besitzt einen Umkreis, wenn sich alle Mittelsenkrechten der Seiten in einem Punkt schneiden, welcher dann der Mittelpunkt des Kreises ist.
Das Viereck CEFO hat die Form eines Drachens. Bei diesem Drachen schneiden sich die Mittelsenkrechten in einem Punkt, weil die beiden Winkel, die nicht an der Symmetrieachse liegen rechte Winkel sind.
Aus diesem Grund ist der Mittelpunkt des Umkreises der Schnittpunkt der Mittelsenkrechten.
Aus diesem Grund ist der Mittelpunkt des Umkreises der Schnittpunkt der Mittelsenkrechten.
d)
Die Gleichung
kann auch geschrieben werden als
, was eine lineare Funktion beschreibt.
Mit
kann das LGS durch Einsetzen gelöst werden:
Setze
in
ein:
Setze nun
in
: