Файл: Занятие 11 Кривые второго порядка.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.11.2023

Просмотров: 258

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Пусть  Р(х1у1) – точка гиперболы, тогда  уравнение касательной к гиперболе в данной

точке имеет вид: =1.

Условие касания прямой  y = mx + k  и гиперболы х2/a2 -  у  2 / b=1 :

k 2 =m2 a2+b 2

Пример 1. Написать каноническое уравнение гиперболы, проходящей через точку М( , если фокальное расстояние гиперболы равно 20.

Решение: По условию 2с = 20, с =10. Запишем каноническое уравнение гиперболы По условию точка М принадлежит гиперболе, т.е. и второе уравнение для нахождения a и b: = 100 - .

Решим систему уравнений Решая систему относительно aиb(a>0, b>0), найдем . Искомым уравнением будет .

Ответ:

Пример 2. Составить каноническое уравнение гиперболы, зная, что расстояние между ее фокусами равно 26, а эксцентриситет равен 13/12.

Решение: По условию 2с=26, с=13 и e =c/a=13/12. Следовательно, большая полуось гиперболы a = По формуле = 169 -144=25, . Уравнение гиперболы имеет вид .

Ответ: .

Пример 3. Построить гиперболу 16х2 - 9у2 = 144. Найти: а) полуоси; б) координаты фокусов; в) эксцентриситет; г) уравнение асимптот.

Решение: Разделив обе части уравнения на 144, получим
.

а) полуоси гиперболы a=

б) координаты фокусов: , c= =5. Фокусы F2(-5; 0) и F1 (5; 0);

в) эксцентриситет ;

г) уравнение асимптот y = x = x .

Ответ: б) F2(-5; 0) и F1 (5; 0); в) ; г) y = x .

Параболой называется множество точек плоскости, равноудалённых от заданной точкиF, называемой фокусом параболы, и данной прямой, не проходящей через эту точку и называемой директрисой параболы.

Каноническое уравнение параболы (рис.1):

y 2 = 2px , р>0.

Число р параметр параболы. Начало координат О(0;0) – вершина параболы, а ось ОХ является осью симметрии параболы. Точка F(p/2; 0) – фокус параболы, х = -р/2 директриса параболы.

Пусть  Р(х1у1) – точка параболы, тогда  уравнение касательной к параболев данной точке имеет вид: у1= p(x+  х1) .

Условие касания прямойy = mx + kи параболы y 2 = 2px: 2mk  =p .

Пример 4. Составить уравнение параболы, симметричной относительно оси Ох, с вершиной в начале координат, если длина некоторой хорды этой параболы, перпендикулярной оси Ох равна 16, а расстояние этой хорды от вершины равно 6.

Решение: Так как известны длина хорды и расстояние ее от вершины, то, следовательно, известны координаты конца этой хорды – точки М, лежащей на параболе. Уравнение параболы имеет вид y 2 = 2px; полагая в нем х = 6 и у = 8, находим 82=2р

2 = . Итак, уравнение параболы имеет вид y 2 =

x, F(8/3;0)

Ответ: y 2 = x.

Пример 5. Написать уравнение касательной к параболе y 2 = 8x, параллельной прямой

2х + 2у – 3 = 0.

Решение: Уравнение касательной к параболеy 2 = 2pxв точке Р(х1,у1) имеет вид

у1= p(x+  х1).

Сравнивая с уравнениемy 2 = 8x, получим 2р=8, р=4. Тогда уравнение касательной имеет вид у1= 4(x+  х1) или вид у1= 4x+4 х1. Так как касательная параллельна прямой 2х + 2у – 3 = 0, то их угловые коэффициенты равны у = - х + , т.е. k = -1

Э ллипс

Пример 6. Построить кривую второго порядка по уравнению
.

Решение: Из уравнение узнаём, что центр окружности в точке . Так как b>a, то окружность вытянута по оси Оу.

Основные характеристики:






Гипербола

П ример 7. Определить вид линии и дать ей основные характеристики, а так же построить
:

Выделим полный квадрат:







– гипербола

Парабола

Пример 8. Построить кривую второго порядка по уравнению
и
.

Р ешение: Прировняем уравнения.











Практическая часть

Задание 1: Составить канонические уравнения: эллипса, гиперболы, параболы

(А, В – точки, лежащие на кривой, F – фокус, а – большая (действительная полуось), b – малая (мнимая) полуось, – эксцентриситет, – уравнения асимптот гиперболы, D – директриса кривой, 2с – фокусное расстояние).

Вари

ант




  1. эллипс




  1. гипербола




  1. парабола



b=15, F=(-10;0)

a=13,

D: x=-4



b=2, F=(4 ;0)

a=7,

D: x=5



A(3;0), B(2;

k=3/4,

D: y=-2



A(-5;0),

A( ;3), B(4

D: y=1



2a=22,

k=2/3, 2c=10

A(27;9),

Ось симметрии Ох



b= ,

k=3/4, 2a=16

A(4;-8),

Ось симметрии Ох



a=4, F=(3;0)

b= , F(-11; 0)

D: x=-2



b=4, F=(9;0)

a=5,

D: x=6



A(0; ), B(

k= /10,

D: y=-4



A(8;0),

A( ), B(

D: y=4



2a=24,

k= , 2c=10

A(-7;-7),

Ось симметрии Ох



b=2,

k=12/13, 2a=26

A(-5;15),

Ось симметрии Ох



a=6, F=(-4;0)

b= , F(7; 0)

D: x=-7



b=7, F=(5;0)

a=11,

D: x=10



A(- ), B(

k=1/2,

D: y=-1




Задание 2: Упростить уравнение кривой, установить её вид и построить в системе координат.

Вариант

Уравнение кривой

Вариант

Уравнение кривой

1.



9.



2.



10.



3.



11.



4.



12.



5.



13.



6.



14.



7.



15.



8.










Контрольные вопросы:

  1. Запишите общее уравнение второй степени с двумя переменными. Чем отличается уравнение окружности от него?

  2. Какие прямые называют директрисами эллипса?

  3. Запишите уравнение касательной к эллипсу в точке .