Ako urobiť kónické rezy?
Kónické sekcie sú zaujímavým odvetvím matematiky, ktoré zahŕňa rezanie kužeľa s dvojitým spánkom. Rezaním kužeľa rôznymi spôsobmi môžete vytvoriť tvar jednoduchý ako bod alebo zložitý ako hyperbola.
Časť 1 z 5: kužeľovité časti: všeobecné informácie
- 1Pochopte, čo je zvláštne na kužeľovitej časti. Na rozdiel od bežných súradnicových rovníc sú kónické sekcie všeobecné rovnice a nemusia nutne ísť o funkcie. Napríklad, x = 5 {\ displaystyle x = 5} , hoci rovnica nie je funkciou.
- 2Poznáte rozdiel medzi degenerovaným prípadom a kužeľovou sekciou. Medzi degenerované prípady patria prípady, keď rovina rezu prechádza priesečníkom alebo vrcholom kužeľa s dvojitým zdvíhaním. Niektoré príklady degenerátov sú čiary, pretínajúce sa čiary a body. Štyrmi kónickými časťami sú kruhy, paraboly, elipsy a hyperboly.
- 3Uvedomte si myšlienku, na ktorú sa kužeľovité časti spoliehajú. Kónický rez v súradnicovej rovine je len zbierka bodov, ktoré sa riadia určitým pravidlom, ktoré ich všetky spája so smerom a ohniskovými bodmi kužeľa.
Časť 2 z 5: kužeľovitá časť 1: kruhy
- 1Zistite, na ktorú časť kužeľa sa pozeráte. Kruh je definovaný ako „zbierka bodov v rovnakej vzdialenosti od pevného bodu“.
- 2Nájdite súradnice stredu kruhu. Kvôli vzorcu budeme volať centrum (H, k) {\ Displaystyle (h, k)} ako je to zvykom pri písaní všeobecnej rovnice kužeľosečky.
- 3Nájdite polomer kruhu. Kruh je definovaný ako súbor bodov, ktoré sú v rovnakej vzdialenosti od stredového bodu sada (h, k) {\ displaystyle (h, k)} . Táto vzdialenosť je polomer.
- 4Zapojte ich do rovnice kruhu. Rovnica kruhu je jednou z najľahšie zapamätateľných všetkých kónických sekcií. Vzhľadom k tomu, stred (H, K), {\ displaystyle (h, k)} a polomer dĺžky r {\ displaystyle r} , kruh je definovaný (x-H) 2+ (y-k) 2 {\ štýl zobrazenia (xh)^{2}+(yk)^{2}} . Nezabudnite, že nejde o funkciu. Ak sa pokúšate nakresliť kruh na grafe na kalkulačke, budete musieť urobiť algebru na rozdelenie na dve rovnice, ktoré je možné vykresliť pomocou kalkulačky alebo použiť funkciu „kresliť“.
- 5V prípade potreby nakreslite kruh. Ak vám graf nie je poskytnutý, grafy vám môžu poskytnúť lepšiu predstavu o tom, ako by mal kruh vyzerať. Vykreslite bod stredu, predĺžte čiaru o dĺžke polomeru z každej strany a nakreslite kruh.
Časť 3 z 5: kónická časť 2: paraboly
- 1Pochopte, čo je parabola. Podľa definície je parabola „množina všetkých bodov v rovnakej vzdialenosti od priamky (priamky) a pevného bodu, ktoré nie sú na priamke (ohnisko)“.
- 2Nájdite súradnice vrcholu. Vrchol, (h, k) {\ displaystyle (h, k)} , je bod, kde má graf svoju os symetrie. Kreslenie tohto bodu vám pomôže nakresliť parabolu v grafe.
- 3Nájdite zameranie. Rovnica pre zaostrenie je (h, k+p) {\ displaystyle (h, k+p)} , p {\ displaystyle p} je vzdialenosť medzi vrcholom a ohniskom.
- 4Pripojte a nájdite direktívum. Priamka má rovnicu y = k − p {\ Displaystyle y = kp} . Použitím vrcholu a zamerania na vytvorenie systému dvoch rovníc vyriešte premenné a zapojte ich do vzorca directrix.
- 5Riešenie pre os symetrie. Os symetrie paraboly je definovaná ako x = h {\ Displaystyle x = h} . Tento riadok ukazuje, ako je parabola symetrická a mala by prechádzať vrcholom.
- 6Nájdite rovnicu paraboly. Vzorec pre rovnicu paraboly je (y − k) = 14p (x − h) 2 {\ displaystyle (yk) = {\ frac {1} {4p}} (xh)^{2}} . Pripojte premenné k {\ displaystyle k} , h {\ displaystyle h} a p {\ displaystyle p} a nájdite rovnicu.
- 7Ak vám graf nie je poskytnutý, zobrazte graf v parabole. Toto ukáže, ako sa parabola prejavuje. Vykreslite bod vrcholu a zaostrenia a nakreslite priamku a os symetrie. Draw parabolu buď smerom nahor alebo nadol, v závislosti na tom, či p {\ displaystyle p} je pozitívne alebo negatívne, resp.
Časť 4 z 5: kužeľovitá časť 3: elipsy
- 1Vedieť, čo je elipsa. Elipsa je definovaná ako „množina bodov taká, že súčet vzdialeností od akéhokoľvek bodu elipsy k ďalším dvom pevným bodom je konštantný“.
- 2Nájdite centrum. Stred elipsy je definovaný ako (h, k) {\ displaystyle (h, k)} .
- 3Nájdite hlavnú os. Rovnica pre elipsu je (x − h) 2a2+(y − k) 2b2 = 1 {\ displaystyle {\ frac {(xh)^{2}} {a^{2}}}+{\ frac {(yk)^{2}} {b^{2}}} = 1} alebo (x − h) 2b2+(y − k) 2a2 = 1 {\ displaystyle {\ frac {(xh)^{2}} {b^ {2}}}+{\ frac {(yk)^{2}} {a^{2}}} = 1} , kde a> b {\ displaystyle a> b} . Bez ohľadu na to, ktorý menovateľ má väčšie číslo, je hlavnou osou premenná v zodpovedajúcej osi čitateľa (buď x {\ Displaystyle x} alebo y {\ Displaystyle y} ). Druhá je vedľajšia os.
- 4Riešenie pre vrcholy. Elipsa má štyri vrcholy. Ak chcete vyriešiť vrcholy, nechajte x {\ displaystyle x} a y = 0 {\ displaystyle y = 0} a vyriešte dve premenné. Získate tak body vo svojom grafe, kde sa elipsa pretína.
- 5Nakreslite elipsu, ak je to potrebné. Vykreslite body vrcholov a spojte body, aby ste nakreslili graf elipsy. Hlavná os by mala byť dlhšia ako vedľajšia os.
Časť 5 z 5: kónická časť 4: hyperboly
- 1Pochopte, čo je to hyperbola. Podľa definície je hyperbola „množina všetkých bodov taká, že rozdiel vzdialeností medzi akýmkoľvek bodom hyperboly a dvoma pevnými bodmi je konštantný“. Toto je podobné elipse; hyperbola je však rozdielom vzdialeností, zatiaľ čo elipsa je súčtom.
- 2Nájdite centrum hyperboly. Stred je definovaný ako (h, k) {\ Displaystyle (h, k)} a bude bodom medzi týmito dvoma krivkami.
- 3Nájdite priečnu os. Rovnica hyperboly je (x − h) 2a2− (y − k) 2b2 = 1 {\ displaystyle {\ frac {(xh)^{2}} {a^{2}}}-{\ frac {(yk)^{2}} {b^{2}}} = 1} alebo (y − k) 2a2− (x − h) 2b2 = 1 {\ displaystyle {\ frac {(yk)^{2}} { a^{2}}}-{\ frac {(xh)^{2}} {b^{2}}} = 1} , kde a> b {\ displaystyle a> b} . Akákoľvek premenná je v rovnici ako prvá a je väčšia (buď x {\ Displaystyle x} alebo y {\ Displaystyle y} ) je priečna os.
- 4Riešenie pre vrcholy. Na rozdiel od elipsy má hyperbola iba dva vrcholy. Ak ich chceme vyriešiť, nechajte x {\ displaystyle x} a y = 0 {\ displaystyle y = 0} a vyriešiť dve premenné. Riešenia pre premennú zodpovedajúcu priečnej osi vám poskytnú body vo vašom grafe, kde sa hyperbola pretína.
- Ďalšie dve riešenia nebudú skutočné čísla, ale odstránením imaginárnej zložky ( I {\ Displaystyle i} ) získate ďalšie dve súradnice v skutočnej rovine. Tieto body, nazývané covertices, vám môžu pomôcť vykresliť hyperbolu v grafe.
- 5Nájdite asymptoty. Asyptoty sú dve čiary, ktorých sa hyperbola nikdy nedotkne, ale neustále sa k nim priblíži. Na nájdenie asymptot môžete jednoducho použiť vzorec sklonu ( m = riserun {\ displaystyle m = {\ frac {rise} {run}}} ) alebo vyriešiť koeficient.
- 6Vytvorte si hyperbolu v grafe, ak vám nie je poskytnutá. Zostrojte pole pomocou štyroch bodov (dva vrcholy a dva ďalšie nájdené body) ako vrcholov poľa. Odtiaľto nakreslite asymptoty vychádzajúce z rohov škatule. Potom nakreslite dve krivky vychádzajúce z poľa a dotknite sa dvoch vrcholov. Ak chcete, vymažte políčko.
Prečítajte si tiež: Ako označiť knihu poznámkami?