Wann ist die Katakaustik eine Herzkurve?

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thema-mathematik.at_images_herzkurveg.jpgWir untersuchen die Katakaustik einer kreisförmigen Reflexionsfläche, wenn eine punktförmige Lichtquelle vorliegt. Im folgenden GeoGebra-Applet liegt die Lichtquelle L auf der Kreislinie; sie ist auch ein Punkt der Herzkurve (Kardioide).

Verschiebe im folgenden GeoGebra - Applet den roten Punkt entlang der Kreislinie und beobachte die Einhüllende der reflektierten Strahlen:

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Tipp: Mit <Strg> - F wird der Bildschirm neu aufgebaut; die eingezeichnete Spur wird gelöscht.

Aufgaben:

  • Die Herzkurve im obigen Applet hat die Formel a(t) = [8/3 cos(t) - 4/3 cos (2t), 8/3 sin (t) - 4/3 sin (2t)]. Prüfe nach!
  • Wie müsste die Formel der Herzkurve für alle möglichen Kreisradien der spiegelnden Flächen lauten?

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