§ 41. Polargleichung der Ellipse, bezogen auf den Mittelpunkt. 99
§ 41. Polargleichnng der Ellipse, bezogen auf den Mittelpunkt.
Ein beliebiger Punkt P der Ellipse
(i)
+ 4-i
habe die rechtwinkligen Koordinaten x, y und die Polar
koordinaten r, u. Dann ist:
(2) x = r cos u, y = rsmu.
Führt man diese Werte in (1) ein, so kommt:
r cos^it , r sm*« 1
^ 1 6* = i;
cos 2 u , sin 2 u
\ j r 2 a 2 & 2
Dies ist die auf den Mittelpunkt bezogene Polar gl eichung
der Ellipse. Sie läßt sich auch in der Form schreiben:
' ' a 2 sin 2 u -j- fe 2 cos 2 u
Berücksichtigt man sin 2 u = 1 — cos 2 u und ferner a 2 — & 2 = c 2 ,
so erhält man hieraus:
(5) ’ a ' V
rp*
a z — c z cos z u
Man bedient sich der Bezeichnung;
(6)
= s (e < 1)
und nennt e die numerische Exzentrizität, während c, im
Gegensätze hierzu, auch die lineare Exzentrizität genannt
wird. Mit Hilfe dieser neuen Bezeichnung geht (5) über in;
(7)
K ' 1 — £ 2 COS 2 W
Aus (5) erkennt man, daß r für u = 0 seinen größten Wert,
nämlich a, erhält. Durchläuft u den ersten Quadranten, so
nimmt r stetig ab und erreicht für m = 90° seinen kleinsten
Wert, nämlich 1).
Daraus ergibt sich, daß der um den Mittelpunkt 0 mit
dem Radius a beschriebene Kreis, der die Ellipse in den
Scheiteln Ä und Ä der großen Achse berührt, der Ellipse