Kegelschnitt-Parameter-Explorer
Verändere Mittelpunkt, Formparameter und Ausrichtung, um die Geometrie der Gleichung live zu sehen.
Invarianten quadratischer Formen 🖖
Kegelschnitte sind geometrische Manifestationen von Polynomen zweiten Grades. Die Exzentrizität fungiert als topologischer Deformationsindex, der eine geschlossene Ellipse sanft über den parabolischen Grenzwert in eine offene Hyperbel transformiert.
Woher der Name kommt 🖖
Das Wort „Kegelschnitt" ist wörtlich gemeint: Schneidet man einen Doppelkegel mit einer ebenen Fläche, ist die Schnittkante eine dieser Kurven. Hält man die Ebene waagerecht, entsteht ein Kreis; kippt man sie leicht, eine Ellipse; kippt man sie parallel zur Kegelseite, eine Parabel; kippt man weiter, sodass beide Hälften geschnitten werden, erhält man die zwei Äste einer Hyperbel. Jede Form in diesem Werkzeug ist nur ein anderer Schnittwinkel.
Der Brennpunkt im Kegel 🖖
Ein als Gleichung gezeichneter Kegelschnitt hat einen Brennpunkt, ein aus dem Kegel geschnittener Kegelschnitt eine Schnittebene — scheinbar ohne Zusammenhang. 1822 zeigte Germinal Dandelin, dass es derselbe Punkt ist: Legt man eine Kugel so in den Kegel, dass sie sowohl den Kegel als auch die Schnittebene berührt, ist ihr Berührpunkt genau der Brennpunkt. Bei einer Ellipse passen zwei solche Kugeln und legen beide Brennpunkte fest.
Beispielaufgaben
- breite Ellipse - Breite Ellipse mit Mittelpunkt im Ursprung und mäßiger Exzentrizität.
- hohe Ellipse - Hochformatige Ellipse mit vertauschter Ausrichtung von Haupt- und Nebenachse.
- Parabel nach oben - Nach oben geöffnete Parabel mit sichtbarer Brennpunkt-Leitlinien-Geometrie.
- Parabel nach rechts - Nach rechts geöffnete Parabel mit Betonung der horizontalen Ausrichtung.
- Hyperbel entlang x - Horizontale Hyperbel mit zwei getrennten Ästen.
- Hyperbel entlang y - Vertikale Hyperbel mit Mittelpunkt außerhalb des Ursprungs.