Hans Walser, [20140312]
Verallgemeinerung der Parabel
Anregung: Wynands, 2014, S. 21, Aufgabe 2
Im kartesischen
Koordinatensystem zeichnen wir ein Dreieck mit en Ecken
,
,
. Wir haben einen offenen Parameter t. In der Abbildung 1a ist
gewŠhlt
worden.

Abb. 1: €hnliche Dreiecke
Weiter zeichnen wir ein
zum Dreieck
Šhnliches
Dreieck
(Abb. 1b).
Wir iterieren den Prozess: zum Dreieck
zeichnen
wir ein Šhnliches Dreieck
. Die Abbildung 1 zeigt die ersten Schritte.
Es entsteht eine eckige logarithmische Spirale (Abb. 2).

Abb. 2: Eckige Spirale
Die Punkte
liegen
aber auch auf einer runden logarithmischen Spirale (Abb. 3).

Abb. 3: Logarithmische Spirale
Wir hatten fźr die ersten drei Punkt die Koordinaten festgelegt:
![]()
Dabei ist t ein noch freier Parameter. Wenn wir t variieren, bewegt sich der Punkt
auf der x-Achse.
Fźr den nŠchsten Punkt
ergeben
sich auf Grund der €hnlichkeitskonstruktion die Koordinaten
. Wenn wir also den Parameter t variieren, bewegt sich der Punkt
auf der
quadratischen Parabel
.
Die Abbildung 4 zeigt
die Bahnkurven von
und
.

Abb. 4: Die Parabel erscheint
Fźr die nachfolgenden Punkte erhalten wir die Koordinaten:

Die folgenden Abbildungen zeigen die zugehšrigen Kurven, die sich durch Variation von t ergeben.

Abb. 5: n = 3

Abb. 6: n = 4

Abb. 7: n = 5

Abb. 8: n = 6

Abb. 9: n = 7

Abb. 10: n = 8

Abb. 11: n = 9
Die Abbildung 12 zeigt eine †berlagerung der FŠlle n = 0, ... , 9 fźr t aus dem Intervall [–1, 1]. Wir sehen, dass sich ein gewisses Grundmuster modulo 4 wiederholt.

Abb. 12: n = 0, ... , 9
Im Folgenden noch einige grš§ere Werte fźr n.

Abb. 13: n = 80

Abb. 14: n = 81

Abb. 15: n = 82

Abb. 16: n = 83
Die Abbildung 18 zeigt die †berlagerung der FŠlle n = 80, ... , 83.

Abb. 17: n = 80, ... , 83
Wo ist der obere
Halbkreis geblieben? Die Abbildung 18 zeigt die Situation fźr
.

Abb. 18: n = –83, ... , –80
Literatur
Wynands, Alexander (2014): Mathematische
(Basis-)Kompetenzen im Abitur.
(Un-)Verzichtbare Mathematik fźr ăAllgemeinbildungŇ und Hochschulzugang.
GDM-Mitteilungen 96, 2014. S. 19-23.