Исследование свойств гиперболы по ее уравнению

1) Пересечение гиперболы с осями координат:

Очевидно, что гипербола состоит из двух ветвей: правой и левой, простирающихся в бесконечность.

В уравнении (12) положим, что y=0, получим: отсюда . Следовательно, точки являются точками пересечения гиперболы с осью (чертеж 19.).

Чертеж 19.

Положим, что в уравнении (12) х=0, и получим: , следовательно, уравнение гиперболы не пересекает ось .

ЗАМЕЧАНИЕ: Если мнимая ось гиперболы имеет длину 2a и направлена по оси (OX), а действительная ось длиной 2b совпадает с осью (OY), то уравнение гиперболы имеет вид: . [1.С.107-108]

Определение 3.2. Гиперболы, заданные уравнениями и , называются сопряженными гиперболами.

Определение 3.3. Если a=b, гипербола называется равносторонней.

2) Симметрии гиперболы относительно координатных осей и :

Пусть принадлежит гиперболе, то есть верное равенство. Точка симметрична точке относительно оси ОХ:

- верное равенство. Следовательно, принадлежит гиперболе, следовательно, гипербола симметрична относительно ОХ.

Точка симметрична точке относительно оси ОУ, следовательно, гипербола симметрична относительно оси ОУ.

Точка симметрична точке относительно О (центра), отсюда следует, что гипербола симметрична относительно начала координат. [1.С.108]

3) Асимптоты гиперболы:

Текущая точка гиперболы при движении по ней в бесконечность неограниченно приближается к некоторой прямой, которая называется асимптотой гиперболы. Асимптотами являются прямые, которые имеют следующие уравнения:

и ,

Пусть текущая точка гиперболы, ее проекция на ось абсцисс. Прямая пересекает прямую , заданную указанным уравнением в точке . Докажем: что при .

Доказательство:

.Расстояние это ордината точки , лежащей на прямой . Она равна . Расстояние это ордината точки гиперболы, которую находим из её канонического уравнения: Тогда

Умножим и разделим равенство (13) на (),следовательно, получим:

 

При знаменатель дроби неограниченно увеличивается, следовательно, дробь стремится к нулю.

- уравнение гиперболы, в которой а - являются асимптотами гиперболы. (чертеж 20.) [1.С.108]

Чертеж 20.

 

4) Фокусы гиперболы:

Пусть фокусы гиперболы лежат на оси Ох. Межфокусное расстояние гиперболы равно причем . Заметим, что по определению гиперболы.

Следовательно, фокусы гиперболы. [1.С.109]

5) Директориальное свойство гиперболы:

Определение 3.4. Директрисами гиперболы называются прямые, параллельные канонической оси ОУ и отстоящие от этой оси на расстояние .

Уравнения директрис гиперболы имеют вид: ++ и , если гипербола задана уравнением . Если гипербола задана уравнением , то директрисы определяются уравнениями .

 

6) Эксцентриситет гиперболы:

Определение 3.5. Отношение называется эксцентриситетом гиперболы. Так как , то

Если при постоянном значении , число будет изменяться от нуля до бесконечности, то будет измениться от до бесконечности. Если , то гипербола будет стремиться к лучам (чертеж 21.).

Чертеж 21.

Если , то гипербола будет стремиться к параллельным прямым (чертеж 22.). [1.С.109]

Чертеж 22.

7) Касательная к гиперболе:

Уравнение касательной к гиперболе , где - координаты точки касания, а соответственно действительная и мнимая полуоси гиперболы (чертеж 23.).

Чертеж 23.

8) Диаметр гиперболы:

Если гипербола задана уравнением , то её диамерт, сопряженный хордам с угловым коэффициентом k, определяется уравнением .

 

ПАРАБОЛА

Определение 4.1. Парабола- это геометрическое множество точек, для каждой из которых расстояние от некоторой фиксированной точки, называемой фокусом, равно расстоянию до некоторой прямой, называемой директрисой (директриса не проходит через фокус). [8.С.589]

Общий вид уравнения .