Definition
Unter einer Hyperbel versteht man den geometrischen Ort aller Punkte, für die die Differenz der Abstände von zwei gegebenen festen Punkten konstant gleich 2
a ist. Die beiden festen Punkte sind die
Brennpunkte
der Hyperbel und werden mit der Hyperbel und werden mit
F1 und
F2 bezeichnet. Ein Punkt
P
liegt also auf der Hyperbel, wenn die Beziehung
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F1
P|
|
F2
P| = 2
a erfüllt ist. Dieser Sachverhalt ist in der folgenden Abbildung beispielhaft für einen Punkt
P angedeutet. Die Schreibweise
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F1
P|
steht hierbei für die Länge der Strecke zwischen den Punkten
F1 und
P. Die äußeren senkrechten Striche symbolisieren die Betragsfunktion: Die Gleichung
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w
v| =
2
a ist für beliebige
w und
v erfüllt, solange
w
v = 2
a oder
v
w = 2
a gilt.
Der Abstand zwischen
F1 und
P soll mit
r1 und der Abstand zwischen
F2 und
P soll mit
r2 bezeichnet werden. Formelmäßig bedeutet dies
r1=
|
F1
P| und
r2=
|
F2
P|.
Punkte mit
r2
r1 = 2
a dem anderen (in der Abbildung dem rechten) Zweig der Hyperbel. Der Abstand wird als
reelle Halbachse und der Abstand als
imaginäre Halbachse bezeichnet. Die beiden Brennpunkte
F1 und
F1 den Abstand
2
e, welcher über die Beziehung
e=√
a2 + b2
bestimmt werden kann.
Die beiden diagonalen Geraden werden auch
Asypmtoten genannt: Sie nähern sich der Kurve mit größer werdender Entfernung vom Koordinatenursprung unbegrenzt nahe an. Die Gleichungen der Asymptoten lauten
.
Im folgenden Applet können durch Vorgabe von
a und
b verschiedene Hyperbeln gezeichnet werden. Unterhalb der Hyperbel sind
die Längen der Strecken
F1
P und
F2
P angegeben, so daß die Brennpunkteigenschaft für verschiedene Punkte der Hyperbel überprüft werden kann.
In der Normalform (hierbei fallen die Koordinatenachsen und die Achsen der Hyperbel zusammen) lautet die Hyperbelgleichung
.
In der Sammlung historischer mathematischer Modelle des Fachbereichs Mathematik und Informatik der Martin-Luther-Universität
Halle-Wittenberg sind folgende Modelle zu Hyperbeln enthalten:
Modellsammlungsdatenbank