Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
геометрия.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
20.04.2019
Размер:
5.06 Mб
Скачать

5.3. Гипербола

Гиперболой называется геометрическое место точек на плоскости, для каждой из которых абсолютная величина разности расстояний до двух данных точек F1, F1, называемых фокусами гиперболы, есть величина постоянная, равная 2а и меньшая, чем расстояние между фокусами 2с.

Поступая также, как и в случаи эллипса, получим каноническое уравнение гиперболы: (5.3.1), где в2 = с2 - а2

Гипербола изображена на рис 5.4.

Прямые и (5.3.2)

называются асимптотами. Эксцентриситет гиперболы равен (5.3.3)

Для любой гиперболы >1. Гиперболы определяемые уравнениями

и (5..3.4)

называются сопряженными.

На рис. 5.4 изображена пунктиром гипербола

5.4. Директрисы эллипса и гиперболы

Директрисой эллипса (гиперболы), соответствующей данному фокусу F, называется прямая d, перпендикулярная к фокальной оси кривой, отстоящая от центра на расстояние и лежащая по ту же сторону от центра, что и фокус F (рис. 5.5 и 5.6).

Таким образом, и у эллипса и у гиперболы - две директрисы. Уравнение директрис d1, d2 (соответствующих фокусам F1, F2) будет соответственно

(5.4.1.)

Для эллипса ( <1) директрисы удалены от центра на расстояние, большее а.

Для гиперболы ( >1) директрисы удалены от ее центра на расстояние, меньшее а.

5.5. Парабола

Параболой называется геометрическое место точек на плоскости, равноудаленных от фиксированной точки этой плоскости, называемой фокусом параболы, и фиксированной прямой, называемой ее директрисой.

Каноническое уравнение параболы: y2=2рх, (5.5.1)

где р- расстояние от фокуса до директрисы.

Парабола показана на рис. 5.7

Уравнение директрисы: (5.5.2)

Эксцентриситет параболы =1.

5.6. Уравнения эллипса, гиперболы и параболы в полярных координатах

Уравнение в полярных координатах параболы, эллипса и (ветви) гиперболы имеет вид:

r (5.6.1)

где r- полярный радиус точки М.

 - угол наклона FM к полярной оси, т.е. полярный угол, величина р - фокальный параметр кривой - длина перпендикуляра, восстановленного из фокуса до пересечения с кривой. Фокальный параметр эллипса и гиперболы есть ; (5.6.2)

Для параболы фокальный параметр есть число, равное расстоянию между фокусом и директрисой. (см. рис. 5.5: 5.6: 5.7)

Формула (5.6.1) используются во многих задачах прикладного характера.

5.7. Решение типовых примеров

Пример 1. Составить каноническое уравнение эллипса, зная, что большая его ось 2а=10 и эксцентриситет .

Решение: По формуле (5.2.4) с= а =5×0.8 = 4, а b находим из равенства b2 = а2 - с2 = 25 - 16 = 9b =3. Подставляя найденные значения а=5, b=3 в уравнение (5.2.2), получим искомое уравнение эллипса

Пример 2. Написать уравнение гиперболы по данной полуоси а = 1 и полуфокусному расстоянию с = 2.

Решение: Из равенства а2 + b2 = с2 найдем полуось b: 1 + b2 = 4 b = .

Искомое уравнение гиперболы будет иметь вид

Пример 3. Найти координаты фокуса и уравнение директрисы параболы х = -5у2

Решение: Перепишем уравнение так: и, сравнивая его с уравнением у2 = -2рх, получим . Координаты фокуса и уравнение директрисы

Пример 4. Найти координаты вершины параболы, заданной уравнением х=у2+4у+1. Написать уравнение оси симметрии.

Решение: Найдем координаты вершины параболы: х = (у2 + 4у + 4) - 4 + 1 х+3=(у+2)2. Следовательно вершина параболы лежит в точке (-3,-2).

Уравнение оси параболы у = -2.

Пример 5. Найдите координаты точки М до поворота осей, если после поворота их на 1350 точка М имеет координаты (2,-3).

Решение: По формулам (4.2.1) преобразования координат получим:

х= 2 cos1350 - (-3) sin1350

y= 2 sin1350 +(-3) cos1350 ,

отсюда , , следовательно, координаты до поворота осей .

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]