Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

методичка2692(вища.матем

.).pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
23.03.2016
Размер:
1.02 Mб
Скачать

Рис. 16

2 Трьохпелюсткова троянда h i · cos 3 (рис. 17).

 

Рис. 17

3 Астроїда

2 i · cos 3$- ,

(рис. 18).

 

H5 i · sin 3$- ,

8

Рис. 18

90

4 Кардіоїда h i 1 cos $ (рис. 19).

5

Циклоїда

 

Рис. 19

 

H

2 i · 3 " sin 3$, (рис. 20).

 

 

5 i · 1 " cos.

3$,

8

 

 

 

Рис

20

 

6

Спіраль Архімеда h i (рис. 21).

Рис. 21

 

 

 

 

Рис. 22

 

5

2

 

H

5 3

-

8

7 Півкубічна парабола

 

-

або

2 3 , (рис. 22).

91

Рівняння еліпса, гіперболи та параболи в полярних координатах

Якщо взяти фокус еліпса, гіперболи й параболи за полюс, фокальну вісь симетрії за полярну вісь, напрямлену

в бік, протилежний ближній вершині,

то рівняння всіх

 

 

 

j

 

 

 

 

,

 

трьох кривих у полярних координатах буде однаковим:

де

d

 

1," d cos

 

 

.

 

 

ексцентриситет а

 

 

a

 

 

 

 

 

 

параметр

Для еліпса й гіперболи

cb . Для еліпса d f 1, для

гіперболи d g 1, для параболи d 1.

 

 

Приклади

k5

Приклад 1

 

 

Написати

рівняння

 

кола,

яке

 

 

 

0; 10$

 

 

 

,

 

 

 

 

 

, тоді

 

 

,

 

.

дотикається вісі

k2. в початку координат і перетинає вісь

 

у точці

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

l m

,ln

 

2

 

0; 5$ ` 5.

 

 

 

 

 

2 5 " 5$

 

25

 

 

5

" 105 0

 

 

Діаметр кола

 

 

 

 

бо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння кола

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

або

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 2

 

 

Скласти

канонічне

рівняння

еліпса,

відстань між фокусами якого, що лежать на вісі k2,

дорівнює 24, а ексцентриситет дорівнює =-.

 

 

,caa 1

 

Щоб скласти канонічне рівняння еліпса b*aa

треба знайти

i

і p .

 

 

Оскільки

ексцентриситет

d be, а

q 12,

 

то

 

маємо

 

 

 

=-

 

:b r i 16.

Використаємо

 

p

 

 

 

 

i

 

" q

 

 

p.

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

256 " 144,

112

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

співвідношення

 

 

 

 

 

 

 

, отримаємо:

 

 

 

 

 

 

 

Таким чином рівняння еліпса має вигляд

 

 

 

 

 

*0Va

::,a

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92

Приклад 3

Дана

гіпербола

 

 

 

 

 

 

.

Знайти ексцентриситет гіперболи і

рівняння її асимптот

 

 

 

 

92

 

" 165

144.

Поділимо

обидві

 

частини

даного рівняння на 144,

одержимо

канонічні

рівняння

гіперболи

:V*a " ,Ea

1,

з

співвідношенням

 

i

 

16і

p

 

9

 

 

 

 

 

 

якого бачимо,

 

i p.

q

,

 

 

 

 

.

 

Скористаємося

 

що

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q 16 9 25

 

 

 

 

 

одержимо

 

 

 

d

=0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оскільки

ексцентриситет

d be,

 

то

маємо

Підставимо

у

рівняння

асимптот

гіперболи

5 t bc

2

значення

i 4,

p 3,

 

та одержимо

рівняння

асимптот

даної гіперболи

5 t =-

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 4

Скласти рівняння

 

параболи, що

l 0; 0$

2; 3$

 

осі k2 і проходить через точки

симетричнаі

відносно.

Оскільки

парабола

симетрична

відносно

осі

і

проходе

через

початок

 

координат,

то

її

 

 

має

 

рівнянняk2

 

через точку 2; 3$, маємо 9 4 r =E. Отже, 5 E 2.

вигляд 5 2 2.

Враховуючи, що парабола проходить

Приклад 5

Написати рівняння гіперболи, фокуси

якої розташовані на осі абсцис симетрично відносно

початку координат, якщо рівняння асимптот

=

2

і

відстань між фокусами дорівнює 26.

 

 

5 t -

 

Рівняння

гіперболи

має

вигляд

b*aa ,сa 1,

де

i p q .

За умовою

2q 26,

звідки

q 13.

 

З

рівняння асимптот 5 t bc 2

маємо

bc

-=.

Отже, для

визначення i і p розв’язуємо систему рівнянь:

 

 

 

93

 

 

W

 

 

 

 

c

 

=

,

 

 

 

 

8

 

v

i

-0E

,

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

p

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i p 13 ,

 

 

 

 

 

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

$

 

"

y

$

1 – шукане рівняння гіперболи.

 

 

 

 

Тому

wx*aa

 

ya,aa

 

 

 

 

Приклад 6

 

 

 

Написати

 

 

 

 

 

рівняння

 

*a

гіперболи,

вершини якої співпадають з фокусами еліпса

 

 

 

,a

 

 

 

,

а фокуси знаходяться в його вершинах.

 

 

 

 

0

:==

1

 

 

Рівняння еліпса

*a0

:==,a

1, звідки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

i

,

 

225

 

 

i.

 

Із15

p

144

 

p 12

 

i

 

 

 

 

" p

,

 

q

 

 

 

 

q i

z

 

z

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

,

 

 

 

 

z

. q

 

 

z

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

z

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

За умовою

 

 

 

 

 

.

 

 

 

225,

" 144 81

 

 

 

 

q

 

, 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

співвідношення

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i p

q

 

,

 

 

Тоді

 

 

 

 

 

 

 

 

 

знаходимо

 

 

 

 

" i a 225a " 81 144

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

q

 

 

 

 

p

9 12

 

 

 

 

 

 

 

Враховуючи що

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

знаходимо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння гіперболи: Q:* " :==, 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 7

 

 

 

Написати

 

 

рівняння

 

 

 

 

кола,

 

 

 

 

що

проходить

через

 

фокуси

 

еліпса

 

 

 

 

 

 

45

4

, а

 

 

 

центр

знаходиться у його верхній вершині2.

 

 

 

 

 

i 2,

 

 

Канонічне

рівняння

 

еліпса

 

 

 

 

*a

,a 1,

 

де

 

 

 

p 1.

 

 

Верхня

 

 

 

вершина

 

0; 1$.

 

 

=Знайдемо:

 

координати

 

 

q

.√i " p

4 " 1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ "√3; 0$

 

фокусів еліпса

^:

і

^ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ √3; 0$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

тоді

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

Радіус

 

кола знайдемо

 

 

 

як

 

відстань

 

між

 

двома

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

|

 

 

 

|

|

√3 " 0$

 

0 " 1$

 

 

точками:

 

 

` | ^

 

 

| ^

 

 

 

 

 

 

3 1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

2 " 0$ 5 " 1$ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

5 " 1$

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, або

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Рівняння кола:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

94

 

 

.

 

 

 

8

 

 

Встановити

42

 

 

55 202 " 305

 

Приклад

 

 

 

вид

кривої

 

другого

10 0

що задана рівнянням

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

порядку,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 2

52$

5 5 " 65$ 10 0

 

 

 

 

 

 

 

Виконаємо такі перетворення

 

 

 

 

" 2 · 35 9 " 9

 

 

4 }2

 

2 ·

2

 

=

" =

~ 5 5

 

 

10 0,

 

 

0

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

0$

" 25 5 5 " 3$

" 45 10 0,

 

 

 

 

 

 

4 2

 

 

 

 

 

 

4 2

0$ 5 5 " 3$ 60,

 

 

 

*/ay$ a

,+-$a 1

 

l: " 0

; 3$ і півосями i √15 і p

 

√12.

центром:

у

точці

одержали

 

канонічне

 

рівняння еліпса :0з

 

 

,

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

.3; 2$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад

 

Записати рівняння лінії, кожна точка

 

Нехай

 

 

 

 

 

"1; 0$

 

 

,

на відстань у три рази

 

якої віддалена від точки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

2; 5$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

більшу ніж від точки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ; 5

$

 

| | 3| |

 

 

 

 

 

точка кривої

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тоді за умовою задачі

2 ; 5 $

 

 

Відстань між двома точками

 

:

 

:

:

 

та

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

2:

" 2 $ 5: " 5 $ , отже

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

визначається формулою

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| | 2 " 3$ 5 " 2$

| | 2 1$ 5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 " 3$ 5 " 2$ 3 2 1$ 5 ,

 

 

кожна

 

Рівняння лінії:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точка якої відповідає умовам задачі. Виконаємо

перетворення. Піднесемо до квадрату обидві частини

рівняння2 ": 62 9 5 " 45 4 92 182 9 95 82 242 85 45 " 4 0. ,

3 1 45

Приведемо до канонічного вигляду:

2 2$ 5 4$ 16

95

Це рівняння кола з центром у точці " - ; " =:$ і

радіусом `

-√=0

.

 

 

 

Приклад 10 Побудувати графік функції,

заданої в

полярній системі координат рівнянням

j /- •€• ‚

. Знайти

:

 

рівняння кривої в декартовій системі координат.

Для побудови кривої по точках заповнимо таблицю.

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

F

 

 

3F

 

 

 

 

F

 

 

5F

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

4

 

 

8

 

 

 

 

2

 

 

8

 

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

,923

 

 

,707

 

 

,382

 

 

 

 

 

 

0,382

 

j 2 3 cos

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,2

 

 

,209

 

 

,24

 

 

,318

 

 

,5

,173

 

 

Продовження таблиці

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

8

 

 

 

F

 

 

8

 

 

 

 

4

 

 

cos

 

 

 

-

 

 

 

 

-

 

 

-

 

 

 

-

 

0,707

 

 

0,923

1

 

 

0,923

 

0,707

 

j 2 3 cos

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

-

Продовження таблиці

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

2

 

 

 

 

8

 

 

4

 

 

 

8

 

 

2F

cos

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

0

 

 

0,382

 

 

 

 

 

 

,382

 

 

,707

 

 

 

 

,923

 

 

 

 

 

j 2 3 cos

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

,173

 

,5

 

 

 

,318

 

 

,24

 

 

 

 

,209

 

 

,2

 

 

96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рис. 23

 

 

 

 

Перейдемо

до

 

декартової

 

прямокутної

системи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

8

координат, застосовуючи формули:

tg ,* .

 

j 2 5 ,

 

2

 

5

 

"

 

 

 

1

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3

2 2 5

 

 

 

 

 

 

2

5

 

2

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2

5 32,

 

 

 

 

 

 

2 2 5

32 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2 5

1 " 32,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2 5 $ 1 " 32$ ,

 

 

 

 

 

 

 

4 2

5 $ 1 " 62 92 ,

 

 

 

 

 

 

 

52 " 62 " 45 1 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 2

 

6

 

 

 

 

1 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

" 5 2$ " 45

 

 

 

 

 

 

 

 

5 …2 " 6

2 9 † "

9

" 45 1 0,

 

 

 

 

 

 

5

 

25

 

 

5

w

$

a

 

 

 

a

 

 

 

 

5 x " -$ " 4y 0=,

‰+

 

"

 

 

1.

 

 

 

 

Ša

 

 

 

,U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ay

 

 

 

 

y

 

 

 

 

Це рівняння гіперболи. Полярним рівнянням задана ліва вітка гіперболи.

97

Варіант 1

 

2.

Написати канонічне

 

"2; "3$

 

4; 5$

 

 

1.

Написати

рівняння

кола,

якщо

кінці одного із

діаметрів знаходяться в точках

 

 

 

 

 

 

 

і

 

 

 

.

2q 8

 

 

 

 

 

 

 

рівняння еліпса і побудувати

якщо відомо: відстань

 

p 3

 

 

 

 

 

дорівнює

його,

 

між фокусами

 

1)

 

 

 

; 2)

 

 

; 3)

162

 

" 95

 

 

;144

 

 

 

 

 

, а мала піввісь дорівнює

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

3.

Задано

гіперболу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

Знайти:

 

піввісі

 

фокуси

 

 

ексцентриситет

4)

рівняння

асимптот. Побудувати гіперболу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Написати канонічне рівняння параболи, що

проходитиме через точку

 

 

 

 

і симетрична осі .

 

5.

Написати

рівняння

 

гіперболи

,

фокуси якої

 

 

 

2; 4$,

 

 

 

 

 

 

 

 

k2

містяться на осі абсцис симетрично відносно початку

координат, якщо відомо: відстань між директрисами

дорівнює Q, а ексцентриситет дорівнює

-.

 

 

 

 

 

 

 

6. Обчислити-

площу трикутника, який обмежений

 

 

 

 

 

.

 

=

 

"

E

 

1

і прямою

 

 

 

 

 

 

 

асимптотами гіперболи

*a

,a

 

 

 

 

 

 

 

 

92 25 " 24 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Написати

рівняння

 

кола,

яке проходить

через

вершини

гіперболи

 

 

 

 

 

 

" 135

 

156

,

 

 

а

центр

знаходиться в точці

5

 

122.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Написати2

 

 

 

" 62 , 105 " 15 0

 

 

 

що

8.

 

 

 

 

вид

кривої

другого

 

порядку

 

Встановити 0; "2$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

задана рівнянням

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

рівняння лінії кожна точка

 

у два

 

якої

віддалена від

прямої

 

 

 

 

 

 

на

відстань,

 

 

 

рази

 

 

 

 

 

 

 

2; 5$

 

 

більшу, ніж від точки

 

 

 

 

 

 

Отримане рівняння привести

 

2 "6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до канонічного

вигляду і побудувати криву

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1; 3$

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

10. Крива

другого

 

порядку

 

задана

 

рівнянням

у

полярній системі координат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

1 d · ^ $.

 

 

 

 

 

 

 

 

98

Знайти рівняння кривої у декартовій прямокутній системі координат2 d ".:Зробити^ $ кресленняcos .

, , .

Варіант 2

 

 

1.

Написати рівняння кола, якщо кінці одного із

діаметрів знаходяться в точках

 

 

 

 

 

і

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

2.

Написати канонічне

рівняння еліпса і побудувати

 

 

 

 

1; 2$

 

7; 10$

a 6,

 

:

 

 

3.

Задано

 

 

 

 

 

 

 

 

ε 0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

його якщо

відомо

 

велика

 

 

піввісь

дорівнює

а

1)

 

 

 

 

 

;

 

2)

 

 

 

 

 

 

;

 

3)

 

 

 

 

5x

 

 

" 4y

 

;20

 

 

 

ексцентриситет,

дорівнює:

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гіперболу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайти

 

 

піввісі

 

 

 

фокуси

 

 

 

 

 

ексцентриситет

 

4)

рівняння

асимптот. Побудувати гіперболу.

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

oy

 

 

 

 

канонічне

F 0; "3$

 

 

 

 

 

 

віссю

 

 

4.

Написати

 

 

 

рівняння

параболи з

симетрії

 

 

 

і фокусом у точці

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Написати

 

 

 

рівняння

 

гіперболи

 

 

якщо

 

її

ексцентриситет

дорівнює

 

:-, фокус

міститься

в

точці

0; 13$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

директриси

13y " 144 0

.

 

 

 

 

, а рівняння відповідної:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

дорівнює

 

3,

відстань

 

 

6.

Ексцентриситет гіперболи

 

точки

 

 

 

гіперболи від директриси дорівнює 4. Знайти

відстань

 

точки

M

 

 

від

фокуса

одностороннього з

 

цією

директрисою.

 

4x

 

 

" 9y

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точці

7.

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

яке

проходить

через

 

 

Написати

 

рівняння

 

 

кола,

 

 

 

 

A 0; 4$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, а центр знаходиться в

вершини гіперболи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Написати4x

 

9y

 

32x,

" 54y 109 0

 

 

 

 

 

 

8.

Встановити

вид

 

кривої другого порядку, що

задана рівнянням

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рівняння лінії

кожна точка

у

два

 

якої

віддалена від

прямої

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на

 

відстань,

 

рази

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2; 5$

 

 

 

більшу, ніж від точки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отримане рівняння привести

 

 

 

2 "2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до канонічного

вигляду і побудувати криву

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4; 0$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

99