Mathematik Abitur
Apollonios-Kreis
Apollonios-Kreis

Der griechische Geometer APOLLONIOS VON PERGE (um 262 v.Chr. bis etwa 190 v.Chr.) beschäftigte sich intensiv mit Fragen der Form geometrischer Figuren.
Als speziellen geometrischen Ort untersuchte APOLLONIOS die Menge aller der Punkte P, die von einem gegebenen Punkt A doppelt so weit entfernt sind wie von einem anderen gegebenen Punkt B, d.h. für die gilt:

Er stellte fest, dass diese Punkte auf einem Kreis (dem sogenannten APOLLONIOS-Kreis) liegen (Bild 1).

Der Nachweis, dass es sich bei der Menge der Punkte P(x; y) mit der gegebenen Eigenschaft tatsächlich um einen Kreis handelt, lässt sich mit den Mitteln der analytischen Geometrie relativ leicht führen.
O.B.d.A. nehmen wir dazu an, dass die Punkte A und B in einem ebenen kartesischen Koordinatensytem die Koordinaten (0; 0) bzw. (b; 0) haben. Dann muss gelten:

Durch Quadrieren und Umformen ergibt sich daraus

bzw. mittels quadratischer Ergänzung
.
Diese Gleichung beschreibt einen Kreis mit dem Mittelpunkt und dem Radius .
In der obigen Abbildung ist der Sachverhalt dagestellt, wobei als feste Punkte die Punkte A(0; 0) und B(6; 0) gewählt wurden. Der APOLLONIOS-Kreis hat in diesem Fall den Mittelpunkt M(8; 0) und den Radius 4.

Die Punkte A, B, M und der Kreispunkt C sind sogenannte harmonische Punkte, d.h. Punkte der harmonischen Teilung der Strecke , d.h., es gilt:

B ist der innere harmonische Teilpunkt, C der äußere harmonische Teilpunkt der Strecke .

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