
4 Кривые второго порядка
Канонические уравнения:
эллипса
,
гиперболы
,
параболы
;
Эксцентриситеты
эллипса
,
гиперболы
параболы
,
где
r
и
d
-
расстояния любой точки параболы до
фокуса и директрисы соответственно.
Уравнение директрисы параболы
;
.
5 Построение кривой в полярной системе координат
Полярная система координат задается точкой О (полюсом), выходящим из нее лучом и единицей масштаба. Полярные координаты точки М - два числа ρ и φ, первое из которых ρ (полярный радиус) равно расстоянию точки М от полюса О, а второе φ (полярный угол) - угол, на который нужно повернуть полярный луч против часовой стрелки до совмещения с лучом ОМ.
Обычно считают, что ρ и φ изменяются в пределах
,
чтобы соответствие между точками плоскости и полярными координатами было однозначным.
Замечание. В задачах, связанных с перемещением точки по плоскости (в механике), удобнее отказаться от этих ограничений, когда естественно считать, что при вращении точки угол может быть и больше 2π, а при движении точки по прямой, проходящей через полюс, считать, что при переходе через полюс полярный радиус точки меняет знак на отрицательный.
Пример. Построить график функции ρ = 2 + 3cos φ.
Построение
выполняем поточечное. Выяснив область
определения функции (
),
задаемся для начала значениями φ
в интервале [0,2π]
и вычисляем
соответствующие значения ρ:
|
Номер точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
||||||||||||||||
|
|
5 |
4,6 |
4,1 |
3,5 |
2 |
0,5 |
-0,1 |
-0,5 |
-1 |
-0,5 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер точки |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0,1 |
0,5 |
2 |
-3,5 |
4,1 |
4,6 |
5 |
Выполним
построение с помощью транспортира.
Улитка Паскаля
При
значениях
полученные точки повторяются.
Замечание 1. Если форма кривой неясна, берем промежуточные точки.
Замечание 2. Наиболее часто встречающиеся кривые и их название приведены в справочнике [3] .