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Kegelschnitte
als Ortskurven -
dynamisch gesehen Namensherkunft der Kegelschnitte |
Die folgenden Konstruktionen lassen sich im Internet-Explorer direkt verändern. Mit Hilfe der beiden Schaltflächen lassen sich Objekte löschen und Ortskurven aufzeichnen.
Ortskurve erzeugen. Schaltfläche anwählen, Ortskurvenpunkt anwählen, Zugpunkt bewegen
Löschen von Objekten. Z.B. lässt sich damit eine gezeichnete Ortskurve löschen.
Ein erster Anfang (06_namensherkunft_01.geo)
Die heute gebräuchlichen Namen der Kegelschnitte gehen auf
APOLLONIOS von Perge (um 260 v. Chr. - um 190 v. Chr.) zurück. Er treibt
geometrische Algebra, indem er versucht, quadratische Gleichungen über
Flächengleichheiten zu lösen: Die Gleichung
ist gelöst, wenn es gelingt, zu einer gegebenen Rechteckseite p die
andere Rechteckseite x so zu finden, dass dieses Rechteck flächengleich
ist einem Quadrat mit gegebener Seitenlänge y. Das Rechteck mit den
Seitenlängen p und x nannten die Griechen "Paraballomenon" (das
Darangelegte). Heute wird es auch "Sperrungsrechteck" genannt.
Wird der Punkt X bewegt, so wird das Paraballomenon
(mit den Punkten
sowie den Seitenlängen
und
)
immer in ein flächengleiches Quadrat mit der Seitenlänge
verwandelt. Deswegen heißt die Kurve, auf der sich der Punkt Y bewegt,
"Parabel" (paraballein = gleich sein). Zu APOLLONIOS' Zeit waren negative Zahlen
noch nicht bekannt. Deswegen sehen wir hier nur einen Ast der Parabel.
Eine Fortsetzung (namensherkunft_02.geo)
Durch eine Modifikation des oben eingeschlagenen Wegs lassen
sich auch Gleichungen wie
und
mit
lösen. Das grüne
Rechteck
hat die
Seitenlängen p und
. Das Paraballomenon
wird um das Rechteck
ergänzt. Die
Rechtecke
und
sind zueinander
ähnlich. Daraus folgt
,
und für den Flächeninhalt des Rechtecks
ergibt sich
. Wird das Rechteck
in ein
flächengleiches Quadrat mit der Seitenlänge
verwandelt, so
übertrifft der Flächeninhalt des Quadrats den des Paraballomenons
immer um den
Flächeninhalt des Rechtecks
. Diesem Übertreffen
verdankt die Kurve von Punkt Y ihren Namen, wenn Punkt X bewegt
wird: "Hyperbel" (hyperballein = übertreffen, überschießen). Zu APOLLONIOS' Zeit waren negative Zahlen
noch nicht bekannt. Deswegen sehen wir vom einen Ast der Hyperbel nur eine
Hälfte, und vom anderen Ast sehen wir gar nichts.
Bewegt man den Punkt A an eine Stelle rechts von Punkt 0, lässt
sich
mit
in den Griff
bekommen. Sinngemäß bleibt alles zur Hyperbel Gesagte richtig mit dem
Unterschied, dass vom Paraballomenon
der Flächeninhalt des
Rechtecks
diesmal
abgezogen wird. Das "Differenzrechteck"
wird in ein
flächengleiches Quadrat mit der Seitenlänge
verwandelt. Dem
Flächeninhalt des Quadrats mangelt es also am Inhalt des Rechtecks
, um genauso groß zu
sein wie das Paraballomenon
. Diesem Mangel
verdankt die Kurve von Punkt Y wieder ihren Namen, wenn Punkt X
bewegt wird: "Ellipse" (elleipein = mangeln, fehlen).