Kreis ] Ellipse ] Hyperbel ] Parabel ] Sonstiges ]
Parabelgleichungen
   

Zurück Home Weiter

Scheitelgleichung der Parabel in 1. Hauptlage    Scheitelgleichung (Skizze)

Zur Herleitung der Parabelgleichung wird die Gleichung verwendet.
Die Gleichung der Leitlinie einer Parabel in erster Hauptlage lautet: l:  x= -p/2 + xS
Die Koordinaten des Brennpunktes sind: F (xS + p/2|yS)
Nach dem Satz von Pythagoras und der Leitliniendefinition der Parabel gilt für die Koordinaten von jedem Punkt der Parabel:
(x + p/2 - xS)2 = (x - p/2 - xS)2 + (y - yS)2
(y - yS)2 = 2 · p · (x   - xS)

Gleichung in 2. Hauptlage

Eine Parabel in 2. Hauptlage ist eine Spiegelung einer Parabel 1. Hauptlage an der 1. Mediane. Deshalb werden die x und y Werte vertauscht. Die Koordinaten des Brennpunkts lauten F (xS|yS+p/2) und die Gleichung der Leitlinie ist: y = yS -p/2
Die Gleichung dazu lautet: (x - xS)2 = 2 · p · (y  - yS)

Gleichung in 3. Hauptlage

Eine Parabel in 3. Hauptlage kann entweder als Spiegelung einer Parabel 1. Hauptlage an der y-Achse oder als Spiegelung einer Parabel 2. Hauptlage an der 2. Mediane angesehen werden. Die Formel dazu erhält man durch Multiplizieren der x-Werte mit dem Faktor (-1) oder dem Vertauschen der x- und y- Werte. Die Koordinaten des Brennpunkts lauten (xS - p/2|yS) und die Gleichung der Leitlinie ist: x = xS +p/2
Die Gleichung dazu lautet:  (y - yS)2 = - 2 · p · (x  - xS)

Gleichung in 4. Hauptlage

Eine Parabel in 4. Hauptlage kann entweder als Spiegelung einer Parabel 2. Hauptlage an der x-Achse oder als Spiegelung einer Parabel 3. Hauptlage an der 2. Mediane angesehen werden. Die Formel dazu erhält man durch Multiplizieren der y-Werte mit dem Faktor (-1) oder dem Vertauschen der x- und y- Werte. Die Koordinaten des Brennpunkts lauten (xS|yS - p/2) und die Gleichung der Leitlinie ist: y = yS + p/2
Die Gleichung dazu lautet:  (x - xS)2 = - 2 · p · (y  - yS)

Parameterdarstellung

Bei der Parameterdarstellung der Parabel in 1. Hauptlage wird der y-Wert als Parameter t angenommen. Es gilt: y = t;  0 < t < ¥
y = yS + t; x = xS + t2/2·p
Die Gleichungen der Parabeln in 2., 3. und 4. Hauptlage lauten analog dazu.

Polarkoordinatengleichung

1. Fall    Polarkoordinatengleichung (Skizze)

Der Pol ist im Brennpunkt F und als Polare wird die Parabelachse angesehen. (handelt es sich um eine Parabel in 1. oder 3. Hauptlage in Ursprungslage wäre dies die x-Achse; bei einer Parabel in 2. oder 4. Hauptlage in Ursprungslage ist es die y-Achse) Als z wird der Abstand zwischen dem Brennpunkt und einem beliebigen Punkt X der Parabel bezeichnet. j ist der Winkel zwischen dieser Geraden und der Polaren. Mit dem Cosinussatz kommt man zu folgender Gleichung:
x2 + y2 = (p/2)2 + (x - p/2)2 + y2 + 2 · z · p/2 · cosj
Diese Gleichung, zusammen mit der Leitlinieneigenschaft der Parabel nach x aufgelöst ergibt dann die Gleichung der Parabel in Polarkoordinaten.

2. Fall

Der Pol ist im Scheitel der Parabel und als Polare gilt – wie beim vorherigen Fall – jeweils die Parabelachse. Als z ist dieses Mal der Abstand zwischen dem Scheitel und dem Punkt der Parabel definiert und j ist der zwischen dieser Geraden und der Polare eingeschlossene Winkel.
Es gelten zusätzlich folgende Gleichungen: x = r · cosj ; y = r · sinj
Wer den diese nun in die ursprüngliche Parabelgleichung: y2 = 2 · p · x  eingesetzt erhält man nach einigen Äquivalenzumformungen eine Parabelgleichung mit Polarkoordinaten.
r = 2 · p · cos j (1 + cot2j)

Zurück Home Weiter