Тема: КРИВЫЕ ВТОРОГО ПОРЯДКА
К кривым второго порядка относятся эллипс, окружность, гипербола, парабола. Кроме того, в некоторых случаях уравнение второй степени может определить две прямые, точку и мнимое геометрическое место. Все эти линии являются частными случаями уравнения второй степени с двумя неизвестными. Ах2+Ву2+Сху+Dх+Еу+F=0 (*) Окружность. Окружностью называется множество точек плоскости расстояние от каждой из которых до точки, называемой центром, есть величина постоянная, называемая радиусом окружности. Пусть точка О1(х0; y0), М(х; у) – принадлежит окружности, тогда по определению |O1M|=r – это есть векторное уравнение окружности. O1M {x-x0; y-y0} |O1M| = = r. (x-x0)2+(y-y0)2=r2 Если М1 (0; у0), то окружность с центром в этой точке имеет уравнение: х2+(y-y0)2=r2 – (ω 1). Если М2(х0; 0), то (х-х0)2+у2=r2 - (ω 2) Если О (0; 0), то х2+у2=r2 – (ω 3).
Покажем, что при условии А=В и С=0 уравнение * есть уравнение окружности. Ах2+Ау2+Dх+Еу+F=0 |: A x2+y2+ x+ y+ =0 (x2+2 x+ )+(y2+2 y+ ) = - + + (x+ )2+(y+ )2 = ()2 – это есть окружность с центром в точке М0 (- ; - ) и r= . ЭЛЛИПС. Эллипсом называется множество точек плоскости, сумма расстояний от каждой из которых, до двух точек, называемых фокусами, есть величина постоянная большая, чем расстояние между фокусами. |F1M| + |FM|= 2a – векторное уравнение. 2a> 2c |FF1|= 2c, следовательно F1(-c; 0), F(c; 0), M(x; y). |F1M| = |FM| = + = 2a Избавимся от иррациональности и введем величину в2=а2-с2.
Тогда получим уравнение + =1, где в2=а2-с2. А1; А – вершины эллипса А1 ; А( а; 0) В1 ; В - вершины эллипса В1 ; В (0; в). F1 ; F – фокусы эллипса F1 ; F( c; 0) |А1A|=2 a – большая ось эллипса. |BB1|=2 в – малая ось эллипса. |FF1|=2 c – фокусное расстояние эллипса.
|FM|=r Эксцентриситетом эллипса называется отношение фокусного расстояния к длине большей оси его. e= = = e= , так как а> c, то 0 e 1. Если е 1, то с а, следовательно в 0 – эллипс сужается к оси(ОХ). Если е 0, то с 0, следовательно в а – эллипс стремится занять положение окружности. Если е=0, то с =0, следовательно в=а, + =1, где а2=а2-с2. х2+у2=а2 и с=0, следовательно F1=F=0 – центр окружности. Окружность – есть честный вид эллипса при условии, что, а=в. Если фокусы находятся на оси (ОУ), то уравнение + =1, где а2=в2-с2. е= = e= .
то уравнение эллипса будут: + =1, в2=a2-с2, - на (ОХ). + =1, а2= в2-с2, - на (ОУ).
Пример №1. + =1. Найти все элементы эллипса. a2=64, в2=36, в2=а2-с2 с2=а2-в2=64-36=28 а=8; в=6; с=2 А; А1 ( 8; 0); B; B1 (0; 6); F; F1( 2 ; 0).
e = = = = Пример №2. Составить уравнение эллипса, если большая ось равна 50, фокусы находятся на оси (ОУ) и е = 0, 6. Так как F1F находятся на оси (ОУ), то: + =1, где а2=в2-с2, e= . |BB1| - большая ось эллипса 2 в =50 в =25. =0, 6 с =0, 6· 25 с =15; a 2=252-152=500. Получим + =1 – ответ.
|