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Ortskurve des Schnittpunkts zweier Kurvensscharen

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Tags: Funktion, Funktionsschar, Kurvenschar, Ortskurve

 
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gloomy

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12:18 Uhr, 14.04.2011

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Für mein Problem habe ich zwei bel. Funktionen f(x) und h(x) gegeben, die man zentrisch um 2 verschiedene Punkte A und B streckt. Dabei hängen die Streckungsparameter voneinander ab. Die "gestreckten" Funktionen kann man somit als Kurvenscharen ft(x) bzw. hs(x) darstellen, wobei die Parameter s und t proportional zueinander sind (s=t*ba für festes a,b). Wenn sich für einen festen Parameter t die beiden Kurven in Pt schneiden, dann betrachte ich die Ortskurve y(x) von Pt für beliebiges t.
Ich habe bereite herausgefunden, dass wenn f(x) und h(x) beides Geraden sind, dann ist die Ortskurve auch eine Gerade.
Nun meine Frage: Gilt auch die Umkehrung? D.h. wenn die Ortskurve y(x) eine Gerade ist, sind dann f(x) und h(x) auch Geraden oder gilt das nicht immer?


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)
Funktionenschar (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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anonymous

anonymous

13:03 Uhr, 14.04.2011

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Hallo
Wenn ich es recht verstehe, genügt ein Gegenbeispiel als Gegenbeweis.
Und - wenn ich es recht verstehe, dann sollte folgendes ein Gegenbeispiel sein.

Sei f(x) ein Kreis. Dessen Mittelpunkt sei der Zentralpunkt A für die zentrische Streckung.

Sei h(x) ein Kreis mit anderem Mittelpunkt. Dessen Mittelpunkt sei der Zentralpunkt B für die zentrische Streckung.

Das ganze Gebilde wächst proportional zur Streckung. D.h. der Schnittpunkt von f(x) und h(x) wandert linear.

D.h. auch wenn f(x) oder h(x) nicht-linear sind, kann die Schnittpunkts-Funktion linear sein.

gloomy

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13:14 Uhr, 14.04.2011

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Das gilt aber nur, wenn beide Kreis den gleichen Parameter t haben. Wenn b>a und somit die Paramter der Streckung unterschiedlich sind, ist die Ortskurve ein Kreis. Oder habe ich da einen Denkfehler?

frage



Zu diesem Beitrag wurde eine digitale Zeichnung hinzugefügt:
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anonymous

anonymous

12:51 Uhr, 18.04.2011

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Hallo nochmals

1)
Wenn ich dich richtig verstehe, dann sind a und b die Streckungsfaktoren, ja?

Nun denn, betrachten wir doch noch einen Sonderfall:
Sei f(x) ein Kreis. Dessen Mittelpunkt sei der Zentralpunkt A für die zentrischen Streckung.

Sei h(x) ein Kreis. der um den Faktor w kleiner ist, als der Kreis f(x).
Also: Rf/Rh=w
Der Mittelpunkt von h(x) sei der Zentralpunkt B für dessen zentrische Streckung.

Der Kreis f(x) werde um den Streckungsfaktor a gestreckt.
Der Kreis h(x) werde um den Streckungsfaktor b gestreckt, wobei: b=wa

Die Ortskurve aller Schnittpunkte aller gestreckten Kreise ist die Mittelsenkrechte auf der Strecke AB. D.h. sie ist eine GERADE.


2)
Stellen wir uns doch einfach mal folgendes Vorgehen vor:
Nehmen wir eine beliebige Funktion f(x).
Strecken wir diese Funktion zentrisch um einen beliebigen Punkt A um den beliebigen Streckungsfaktor a.
Zeichnen wir eine beliebige Gerade dazu. Stellen wir uns unter dieser Geraden die Ortskurve aller Schnittpunkte vor.

Wählen wir einen beliebigen Punkt B als Zentralpunkt für die zentrische Streckung der Funktion h(x).

Wählen wir einen beliebigen Streckungsfaktor b für die zentrische Streckung der Funktion h(x).

Konstruieren wir uns die Funktion h(x) dazu, d.h.
> für jeden Schnittpunkt f(x) mit der Geraden folgendes Vorgehen:
Verbindungslinie Schnittpunkt B zeichnen,
Verbindungslinie im Streckungsverhältnis b teilen,
Der Punkt, der die Verbindungslinie teilt, ist Ortspunkt der Ortskurve von h(x).

Wie man sieht, können für beliebige Funktionen f(x) gerade Schnittpunkts-Ortskurven konstruiert werden.


PS:
In deiner letzten Antwort vom 14.4. kann ich weder Frage noch Zeichnung öffnen.

Frage beantwortet
gloomy

gloomy aktiv_icon

10:50 Uhr, 19.04.2011

Antworten
Hallo cube2,

vielen Dank für deine ausführliche Antwort.

Viele Grüße gloomy