Eine Ellipse hat den Hauptscheitel A
(32∣0) und führt durch den Punkt P
(3∣2).
1) Bestimme die Gleichung der Ellipse und die Gleichung der gleichseitigen Hyperbel, die ebenfalls durch den Punkt P führt.
e : (32)2x2+b2y2=1
e : 18x2+b2y2=1
P(3∣2)
189+b24=1→0,5+b24=1
b24=0,5
b2=8
e : 18x2+8y2=1
gleichseitige Hyperbel:
h : a2x2−a2y2=1
h : x2−y2=a2
P(3∣2) a2=5
h : x2−y2=5
2) Die Asymptoten der Hyperbel schließen mit der Tangente im Punkt P
(3∣2)an die Hyperbel ein Dreieck ein. Berechne dessen Flächeninhalt.
Bei einer gleichseitige Hyperbel müssen die Asymptoten senkrecht aufeinander stehen:
y=x und y=−x
Tangente an die Hyperbel im Punkt P(3∣2)
h : x2−y2=5 muss nun nach y aufgelöst und abgeleitet werden.
y=±x2−5
Hier benötigt man nur den positiven Teil wegen P(3∣2)
y=x2−5 → y′=2x2−52x=x2−5x
y′(3)=9−53=1,5
Für die Tangente verwende ich die Punkt-Steigungsform der Geraden.
x−3y−2=1,5
y=1,5(x−3)+2=1,5x−2,5 Schnitt mit den beiden Asymptoten:
1.) 1,5x−2,5=x x=5 y=5 A(5∣5)
2.) 1,5x−2,5=−x x=1 y=−1 B(1∣−1)
Fläche des rechtwinkligen Dreiecks
AM=52+52=52
BM=12+(−1)2=2
A=0,5⋅52⋅2=5FE