Kreisgieichungen.
275
§ 5. Der Kreis
188. Gleichung des Kreises in rechtwinkligen Koordi
naten. Drückt man die geometrische Tatsache, daß ein beliebiger
Punkt M(x/y) des Kreises vom Mittelpunkt Q(aji) die Entfernung
r hat, analytisch aus, so ergibt sich die Gleichung des Kreises, die
in rationaler Form lautet:
(1)
(x — a) 2 + {y — fr) 2 = r 2 .
An der entwickelten Form
(2)
x 2 + V 2 ~ 2ax — 2hy + a 2 + fr 2 — r 2 = 0
bemerkt man, wenn man sie mit der allgemeinen Gleichung zweiten
Grades:
Ax 2 -j- 2Bxy -f Cy 2 + 2Bx + 2Ey -f- F — 0 (3)
vergleicht, das Fehlen des Gliedes mit xy und die Gleichheit der
Koeffizienten von x 2 , y 2 , so daß man die Kreisgleichung unter die all-
gemeine Form ^ + f) + 2 Dx + 2Ey + F = 0 (4)
stellen kann. Mit (2) verglichen führt dies zu
woraus sich
/•’ Yd* + JE 3 —AF
r - 1 —.—
Ti
(5)
ergibt.
Setzt man die Koeffizienten in (4) als reell und A 4= 0 voraus,
so sind die Koordinaten von Sl reell und endlich; hingegen fällt r nur
dann reell aus, wenn
I) 2 A E 2 - AF^ 0;
tritt das Gleichheitszeichen in Kraft, so wird r — 0; bei D 2 + E 2 — AF<C 0
gibt es also keinen reellen Punkt, der der Gleichung (4) genügt.
Um eine einheitliche Ausdrucksweise zu haben, sagt man unter
allen Umständen, die Gleichung (4) stelle einen Kreis dar, der reell,
ein Kulikreis oder imaginär sein kann.
189. Gleichung des Kreises in schiefwinkligen Koordi
naten. Bezeichnet 0 den Koordinatenwinkel, so erhält die geometrische
Grundeigenschaft des Kreises den analytischen Ausdruck
(x — a) 2 + (y — fr) 2 + 2(x — a)(y — fr) cos 6 = r 2 . (1)
Die entwickelte Form
x 2 4- 2xy cos 0 + y 2 —■ 2{a + fr cos &)x — 2 (fr + a cos 9)y
+ a 2 + &2 + 2«frcosö-r 2 = 0
18
(2)