- •Параллельный сдвиг координатных осей
- •Т p еорема 2.3
- •1) Более сплющен 2) менее сплющен
- •Теорема 2.4
- •Гипербола.
- •Простейшие преобразования декартовой системы координат. Параллельныйсдвиг осей координат.
- •В различных практических задачах кроме декартовых координат используются и другие системы координат. Как пример расмотрим полярную систему координат.
- •Полярная система координат.
- •Гипербола.
1) Более сплющен 2) менее сплющен
ДИРЕКТРИСЫ ЭЛЛИПСА,ФОКУСЫ КОТОРОГО ЛЕЖАТ НА ОСИ , ЗАДАЮТСЯ УРАВНЕНИЯМИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПРЯМЫХ ЛИНИЙ
(2.9)
M
D
F
ОТНОШЕНИЕ РАССТОЯНИЙ ОТ ЛЮБОЙ ТОЧКИ ЭЛЛИПСА ДО ФОКУСА И ДО БЛИЖАЙШЕЙ К НЕМУ ДИРЕКТРИСЫ РАВНО ЧИСЛЕННОМУ ЗНАЧЕНИЮ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА (РИС.7)
(2.10)
РИС.7
Теорема 2.4
ЕСЛИ
ФОКУСЫ ЭЛЛИПСА
РАСПОЛОЖИТЬ НА ОСИ ОУ, ТО ЭЛЛИПС БУДЕТ
ИМЕТЬ «КАНОНИЧЕСКОЕ» УРАВНЕНИЕ
,
ГДЕ
(2.11)
В
ФОРМУЛЕ (2.11)
,
.
РИС. 8
ЗАМЕЧАНИЕ.
ФОКУСЫ ЭЛЛИПСА ЛЕЖАТ НА ОСИ
ТОГДА И ТОЛЬКО
ТОГДА, КОГДА
.
АНАЛОГИЧНО ПРЕДЫДУЩЕМУ ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ
ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ
(2.12)
ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ ЭЛЛИПСА ПОКАЗЫВАЕТ,
НАСКОЛЬКО СИЛЬНО СПЛЮЩЕН ЭЛЛИПС К
ПРЯМОЙ НА КОТОРОЙ ЛЕЖАТ ФОКУСЫ.
ДИРЕКТРИСЫ ЭЛЛИПСА,ФОКУСЫ КОТОРОГО ЛЕЖАТ НА ОСИ , ЗАДАЮТСЯ УРАВНЕНИЯМИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПРЯМЫХ ЛИНИЙ
(2.13)
Гипербола.
О
ПРЕДЕЛЕНИЕ
2.5 ПУСТЬ
ДВЕ ФИКСИРОВАННЫХ ТОЧКИ НА ОХУ ПЛОСКОСТИ.
ГИПЕРБОЛА- ЭТО ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МЕСТО
ТОЧЕК
ТАКОЕ, ЧТО РАЗНОСТЬ РАССТОЯНИЙ
ЕСТЬ ПОСТОЯННАЯ
ВЕЛИЧИНА. ТОЧКИ
НАЗЫВАЮТСЯ ФОКУСАМИ ГИПЕРБОЛЫ.
ДВЕ
ВЗАИМНО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫЕ ПРЯМЫЕ, ПЕРВАЯ
ИЗ КОТОРЫХ ПРОХОДИТ ЧЕРЕЗ ФОКУСЫ, А
ВТОРАЯ ЧЕРЕЗ СЕРЕДИНУ ОТРЕЗКА
НАЗЫВАЮТСЯ ОСЯМИ ГИПЕРБОЛЫ. СЕРЕДИНА
ОТРЕЗКА
НАЗЫВАЕТСЯ
РИС.9 ЦЕНТРОМ ГИПЕРБОЛЫ.. ТОЧКИ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ГИПЕРБОЛЫ С ОСЬЮ НАЗЫВАЮТСЯ ВЕРШИНАМИ ГИПЕРБОЛЫ (РИС.9).
В «КАНОНИЧЕСКОЙ» СИСТЕМЕ КООРДИНАТ ЦЕНТР СИММЕТРИИ ГИПЕРБОЛЫ РАСПОЛОЖЕН В НАЧАЛЕ КООРДИНАТ, А ФОКУСЫ ЛЕЖАТ НА ОСИ ОХ ИЛИ ОУ. ГИПЕРБОЛА СИММЕТРИЧНА ОТНОСИТЕЛЬНО ОСЕЙ КООРДИНАТ.
ПРИМЕР
2.4. НАЙТИ
УРАВНЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МЕСТА ТОЧЕК
,
ДЛЯ КОТОРЫХ РАЗНОСТЬ РАССТОЯНИЙ ОТ
ДВУХ ТОЧЕК
РАВНА 4.
ДАЛЕЕ ИМЕЕМ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ 2.5
УРАВНЕНИЕ
ЯВЛЯЕТСЯ КАНОНИЧЕСКИМ
УРАВНЕНИЕМ ГИПЕРБОЛЫ
В «КАНОНИЧЕСКОЙ» СИСТЕМЕ
КООРДИНАТ
.
ОБЩИЙ СЛУЧАЙ СФОРМУЛИРОВАН В СЛЕДУЮЩЕЙ ТЕОРЕМЕ 2.5.
Т
ЕОРЕМА
2.5. ПУСТЬ
ФОКУСЫ ГИПЕРБОЛЫ ЛЕЖАТ НА ОСИ ОХ В
ТОЧКАХ
.
В ЭТОМ СЛУЧАЕ СИСТЕМУ КООРДИНАТ БУДЕМ
НАЗЫВАТЬ «КАНОНИЧЕСКОЙ»
ТОГДА
ИЗ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИПЕРБОЛЫ СЛЕДУЕТ, ЧТО
И ЕСЛИ
КООРДИНАТЫ ТОЧКИ ЛЕЖАЩЕЙ НА ГИПЕРБОЛЕ,
ТО ОНИ УДОВЛЕТВОРЯЮТ
«
КАНОНИЧЕСКОМУ» УРАВНЕНИЮ
,
(2.14)
ГДЕ
(2.15)
Рис.11
В ОТЛИЧИЕ ОТ ПАРАБОЛЫ И ЭЛЛИПСА ГИПЕРБОЛА ИМЕЕТ АСИМПТОТЫ. ЭТО ОЗНАЧАЕТ, ЧТО
ЛИНИЯ ГИПЕРБОЛЫ, ПРИ НЕОГРАНИЧЕННОМ УДАЛЕНИИ ТОЧКИ ГИПЕРБОЛЫ ОТ НАЧАЛА КООРДИНАТ,
НЕОГРАНИЧЕННО ПРИБЛИЖАЕТСЯ (ПРАКТИЧЕСКИ НЕОТЛИЧИМА) К ПРЯМОЙ ЛИНИИ НАЗЫВАЕМОЙ АСИМПТОТОЙ ГИПЕРБОЛЫ. УРАВНЕНИЯ АСИМПТОТ ИМЕЮТ ВИД
УПРАЖНЕНИЕ. УКАЖИТЕ НА РИСУНКЕ 11 АСИМПТОТЫ ГИПЕРБОЛЫ.
ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ ГИПЕРБОЛЫ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ АНАЛОГИЧНО ЭКСЦЕНТРИСИТЕТУ ЭЛЛИПСА . НО У ГИПЕРБОЛЫ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ ВСЕГДА БОЛЬШЕ ЕДИНИЦЫ (ЭТО СЛЕДУЕТ ИЗ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 2.5).
ДИРЕКТРИСЫ ГИПЕРБОЛЫ (2.14) ЗАДАЮТСЯ УРАВНЕНИЯМИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПРЯМЫХ ЛИНИЙ
(2.16)
ТЕОРЕМА
2.6. ПУСТЬ
ФОКУСЫ ГИПЕРБОЛЫ ЛЕЖАТ НА ОСИ ОУ В ТОЧКАХ
.
В ЭТОМ СЛУЧАЕ СИСТЕМУ КООРДИНАТ БУДЕМ
НАЗЫВАТЬ «КАНОНИЧЕСКОЙ» ТОГДА ИЗ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИПЕРБОЛЫ СЛЕДУЕТ, ЧТО
И ЕСЛИ
КООРДИНАТЫ ТОЧКИ ЛЕЖАЩЕЙ НА ГИПЕРБОЛЕ,
ТО ОНИ УДОВЛЕТВОРЯЮТ «КАНОНИЧЕСКОМУ»
УРАВНЕНИЮ(РИС,12)
,
(2.17)
ГДЕ
(2.18)
РИС.12
ЛИНИЯ ГИПЕРБОЛЫ, ПРИ НЕОГРАНИЧЕННОМ УДАЛЕНИИ ТОЧКИ ГИПЕРБОЛЫ ОТ НАЧАЛА КООРДИНАТ,
НЕОГРАНИЧЕННО ПРИБЛИЖАЕТСЯ (ПРАКТИЧЕСКИ НЕОТЛИЧИМА) К ПРЯМЫМ ЛИНИЯМ НАЗЫВАЕМЫМ
АСИМПТОТАМИ ГИПЕРБОЛЫ. УРАВНЕНИЯ АСИМПТОТ В ЭТОМ СЛУЧАЕ ИМЕЮТ ВИД
ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ ГИПЕРБОЛЫ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ АНАЛОГИЧНО ЭКСЦЕНТРИСИТЕТУ ЭЛЛИПСА . У ГИПЕРБОЛЫ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ ВСЕГДА БОЛЬШЕ ЕДИНИЦЫ.
ДИРЕКТРИСЫ ДАННОЙ ГИПЕРБОЛЫ - ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ПРЯМЫЕ
(2.19)
УПРАЖНЕНИЕ. УКАЖИТЕ НА РИСУНКЕ 12 ДИРЕКТРИСЫ ГИПЕРБОЛЫ.
ЗАМЕЧАНИЕ. ОБРАЩАЕМ ВНИМАНИЕ ЧИТАТЕЛЯ , ЧТО ПО ВИДУ КАНОНИЧЕСКОГО УРАВНЕНИЯ ГИПЕРБОЛЫ МОЖНО СКАЗАТЬ НА КАКОЙ ОСИ ЛЕЖАТ ФОКУСЫ ГИПЕРБОЛЫ.
