ce sunt secțiunile conice?secțiunile conice sunt obținute prin intersecția suprafeței unui con cu un plan și au anumite caracteristici.,
obiective de învățare
descrieți părțile unei secțiuni conice și modul în care secțiunile conice pot fi gândite ca secțiuni transversale ale unui con dublu
puncte cheie
puncte cheie
- o secțiune conică (sau pur și simplu conică) este o curbă obținută ca intersecția suprafeței unui con cu un plan; cele trei tipuri elipse și hiperbole.
- o secțiune conică poate fi grafic pe un plan de coordonate.
- fiecare secțiune conic are anumite caracteristici, inclusiv cel puțin un focus și directtrix., Parabolele au un singur focus și directtrix, în timp ce elipsele și hiperbolele au două din fiecare.
- o secțiune conică este setul de puncte P a căror
distanță față de focalizare este un multiplu constant al distanței de la P la Direcția conicului.
termeni cheie
- vertex: un punct extrem pe o secțiune conică.
- asimptote: o linie dreaptă pe care o curbă se apropie în mod arbitrar în timp ce merge la infinit.
- locus: setul tuturor punctelor ale căror coordonate satisfac o ecuație sau o condiție dată.,
- focus: un punct folosit pentru a construi și defini o secțiune conică, la care razele reflectate de curba converg (plural: focare).
- nappe: o jumătate de con dublu.
- secțiune conică: orice curbă formată prin intersecția unui plan cu un con de două scutece.
- directtrix: o linie folosită pentru a construi și defini o secțiune conică; o parabolă are o directrix; elipse și hiperbole au două (plural: directtrices).,
definirea secțiunilor conice
obiective de învățare
descrieți părțile unei secțiuni conice și modul în care secțiunile conice pot fi gândite ca secțiuni transversale ale unui con dublu
puncte cheie
puncte cheie
- o secțiune conică (sau pur și simplu conică) este o curbă obținută ca intersecția suprafeței unui con cu un plan; cele trei tipuri elipse și hiperbole.
- o secțiune conică poate fi grafic pe un plan de coordonate.
- fiecare secțiune conic are anumite caracteristici, inclusiv cel puțin un focus și directtrix., Parabolele au un singur focus și directtrix, în timp ce elipsele și hiperbolele au două din fiecare.
- o secțiune conică este setul de puncte P a căror
distanță față de focalizare este un multiplu constant al distanței de la P la Direcția conicului.
termeni cheie
- vertex: un punct extrem pe o secțiune conică.
- asimptote: o linie dreaptă pe care o curbă se apropie în mod arbitrar în timp ce merge la infinit.
- locus: setul tuturor punctelor ale căror coordonate satisfac o ecuație sau o condiție dată.,
- focus: un punct folosit pentru a construi și defini o secțiune conică, la care razele reflectate de curba converg (plural: focare).
- nappe: o jumătate de con dublu.
- secțiune conică: orice curbă formată prin intersecția unui plan cu un con de două scutece.
- directtrix: o linie folosită pentru a construi și defini o secțiune conică; o parabolă are o directrix; elipse și hiperbole au două (plural: directtrices).,
o secțiune conică (sau pur și simplu conică) este o curbă obținută ca intersecția suprafeței unui con cu un plan. Cele trei tipuri de secțiuni conice sunt hiperbola, parabola și elipsa. Cercul este tip de elipsă, și este uneori considerat a fi un al patrulea tip de secțiune conică.secțiunile conice pot fi generate prin intersectarea unui plan cu un con. Un con are două părți în formă identică numite nappes. Un nappe este ceea ce înseamnă majoritatea oamenilor prin „con” și are forma unei pălării de petrecere.,secțiunile conice sunt generate de intersecția unui plan cu un con. Dacă planul este paralel cu axa de revoluție (axa y), atunci secțiunea conică este o hiperbolă. Dacă planul este paralel cu linia generatoare, secțiunea conică este o parabolă. Dacă planul este perpendicular pe axa de revoluție, secțiunea conică este un cerc. Dacă planul intersectează un nappe la un unghi față de axă (altul decât 90^{\circ}), atunci secțiunea conică este o elipsă.,
Un con și secțiunile conice: pânzele și patru secțiunile conice. Fiecare conic este determinat de unghiul pe care planul îl face cu axa conului.
părți comune ale secțiunilor conice
în timp ce fiecare tip de secțiune conică arată foarte diferit, ele au unele caracteristici în comun. De exemplu, fiecare tip are cel puțin un focus și directtrix.un focus este un punct despre care este construită secțiunea conică. Cu alte cuvinte, este un punct despre care converg razele reflectate din curbă., O parabolă are un accent despre care este construită forma; o elipsă și hiperbolă au două.
o directtrix este o linie utilizată pentru a construi și defini o secțiune conică. Distanța de o directtrix la un punct pe secțiunea conic are un raport constant la distanța de la acel punct la focalizarea. Ca și în cazul focalizării, o parabolă are o direcție, în timp ce elipsele și hiperbolele au două.aceste proprietăți pe care secțiunile conice le împărtășesc sunt adesea prezentate ca următoarea definiție, care va fi dezvoltată în continuare în secțiunea următoare., O secțiune conică este locusul punctelor P a căror distanță față de focalizare este un multiplu constant al distanței de la P la Direcția conicului. Aceste distanțe sunt afișate ca linii portocalii pentru fiecare secțiune conică în diagrama următoare.
Piese de secțiunile conice: Cele trei sectiuni conice cu focare și directrices etichetate.fiecare tip de secțiune conică este descris mai detaliat mai jos.,o parabolă este setul tuturor punctelor a căror distanță de la un punct fix, numit focalizare, este egală cu Distanța de la o linie fixă, numită directrix. Punctul de la jumătatea distanței dintre focalizare și directrix se numește vârful parabolei.în figura următoare, patru parabole sunt grafice așa cum apar pe planul de coordonate. Se pot deschide în sus, în jos, spre stânga sau spre dreapta.
Patru parabole, deschiderea în diverse direcții: vertex se află la mijloc între directoare și să se concentreze.,o elipsă este setul tuturor punctelor pentru care suma distanțelor de la două puncte fixe (focarele) este constantă. În cazul unei elipse, există două focare și două directefire.
în figura următoare, o elipsă tipică este grafic așa cum apare pe planul de coordonate.
Ellipse: suma distanțelor de la orice punct de pe elipsă la focare, este constantă.,o hiperbolă este setul tuturor punctelor în care diferența dintre distanțele lor de la două puncte fixe (focarele) este constantă. În cazul unei hiperbole, există două focare și două direcțiicondimente. Hiperbolele au, de asemenea, două asimptote.un grafic al unei hiperbole tipice apare în figura următoare.
Hiperbolă: diferența distanțelor de la orice punct de pe elipsă la focare, este constantă. Axa transversală este numită și axa majoră, iar AXA conjugată este numită și axa minoră.,
aplicații ale secțiunilor conice
secțiunile conice sunt utilizate în multe domenii de studiu, în special pentru a descrie forme. De exemplu, ele sunt folosite în astronomie pentru a descrie formele orbitelor obiectelor din spațiu. Două obiecte masive din spațiu care interacționează conform legii gravitației universale a lui Newton se pot deplasa pe orbite care au forma secțiunilor conice. Acestea ar putea urma elipse, parabole sau hiperbole, în funcție de proprietățile lor.fiecare secțiune conică are o excentricitate constantă care oferă informații despre forma sa.,
Obiectivele de Învățare
Discuta despre cum excentricitatea de o secțiune conică descrie comportamentul său
Takeaways Cheie
Puncte-Cheie
- Excentricitate este un parametru asociat cu fiecare secțiune conică, și poate fi gândit
ca o măsură de cât de mult secțiune conică se abate de la a fi circular.excentricitatea unei secțiuni conice este definită a fi Distanța de la orice punct al secțiunii conice la focalizarea sa, împărțită la distanța perpendiculară de la acel punct la cea mai apropiată directrix., - valoarea e poate fi utilizată pentru a determina tipul secțiunii conice. Dacă e= 1 este o parabolă, dacă e < 1 este o elipsă, iar dacă e > 1 este o hiperbolă.
termeni cheie
- excentricitate: un parametru al unei secțiuni conice care descrie cât de mult secțiunea conică se abate de la a fi circulară.
definirea excentricității
excentricitatea, notată e, este un parametru asociat cu fiecare secțiune conică. Se poate gândi ca o măsură a cât de mult secțiunea conică se abate de la a fi circulară.,excentricitatea unei secțiuni conice este definită a fi Distanța de la orice punct al secțiunii conice la focalizarea sa, împărțită la distanța perpendiculară de la acel punct la cea mai apropiată directrix. Valoarea e este constantă pentru orice secțiune conică. Această proprietate poate fi utilizată ca o definiție generală pentru secțiunile conice., Valoarea lui e poate fi folosit pentru a determina tipul de secțiune conică precum:
- Dacă e = 1, conica este o parabolă
- Dacă e < 1, este o elipsă
- Dacă e > 1, este o hiperbolă
excentricitatea cercului este zero. Rețineți că două secțiuni conice sunt similare (în formă identică) dacă și numai dacă au aceeași excentricitate.amintiți-vă că hiperbolele și elipsele non-circulare au două focare și două direcții asociate, în timp ce parabolele au o focalizare și o direcție., În figura următoare, fiecare tip de secțiune conică este grafic cu o focalizare și directrix. Liniile portocalii denotă distanța dintre focalizare și punctele de pe secțiunea conică, precum și distanța dintre aceleași puncte și directrix. Acestea sunt distanțele folosite pentru a găsi excentricitatea.
secțiunile Conice și părțile lor: Excentricitate este raportul dintre distanța de la orice punct de pe secțiune conică se concentreze, și distanța perpendiculară de la acest punct la cel mai apropiat directoare.,din definiția unei parabole, distanța de la orice punct de pe parabolă la focalizare este egală cu Distanța de la același punct la directrix. Prin urmare, prin definiție, excentricitatea unei parabole trebuie să fie 1.pentru o elipsă, excentricitatea este mai mică de 1. Aceasta înseamnă că, în raportul care definește excentricitatea, numărătorul este mai mic decât numitorul. Cu alte cuvinte, distanța dintre un punct pe o secțiune conică și focalizarea sa este mai mică decât distanța dintre acel punct și cea mai apropiată directrix.,în schimb, excentricitatea unei hiperbole este mai mare de 1. Aceasta indică faptul că distanța dintre un punct de pe o secțiune conică cea mai apropiată directrix este mai mică decât distanța dintre acel punct și focalizare.secțiunile conice sunt formate prin intersecția unui plan cu un con, iar proprietățile lor depind de modul în care are loc această intersecție.,
obiective de învățare
discutați proprietățile diferitelor tipuri de secțiuni conice
Takeaways cheie
puncte cheie
- Secțiunile conice sunt un anumit tip de formă formată prin intersecția unui plan și a unui con circular drept. În funcție de unghiul dintre Plan și Con, se pot forma patru forme diferite de intersecție.
- tipurile de secțiuni conice sunt cercuri, elipse, hiperbole și parabole.
- fiecare secțiune conică are, de asemenea, o formă degenerată; acestea iau forma punctelor și liniilor.,
termeni cheie
- degenerat: o secțiune conică care nu se potrivește cu forma standard a ecuației.
- asimptote: o linie pe care o funcție sau o formă curbată se apropie, dar nu o atinge niciodată.
- hiperbola: secțiunea conică formată de planul perpendicular pe baza conului.
- focus: un punct departe de o linie curbată, în jurul căreia curba se îndoaie.
- cerc: secțiunea conică formată de planul paralel cu baza conului.
- elipsă: secțiunea conică formată de planul fiind la un unghi față de baza conului.,
- excentricitate: un parametru fără dimensiuni care caracterizează forma unei secțiuni conice.
- Parabola: secțiunea conică formată de planul paralel cu conul.
- vertex: punctul de cotitură al unei forme curbate.secțiunile conice sunt un tip particular de formă format prin intersecția unui plan și a unui con circular drept. În funcție de unghiul dintre Plan și Con, se pot forma patru forme diferite de intersecție. Fiecare formă are și o formă degenerată., Acolo este o proprietate toate secțiunile conice numită excentricitate, care ia forma unui parametru numeric e. Cele patru secțiune conică forme, fiecare avea valori diferite de e.
Tipuri de sectiuni conice: Această figură arată modul în care secțiunile conice, în lumina albastră, sunt rezultatul unui avion care se intersectează un con. Imaginea 1 prezintă o parabolă, imaginea 2 arată un cerc (jos) și o elipsă (sus), iar imaginea 3 arată o hiperbolă.,o parabolă se formează atunci când planul este paralel cu suprafața conului, rezultând o curbă în formă de U care se află pe plan. Fiecare parabolă are anumite caracteristici:
- Un nod, care este punctul în care curba se întoarce
- Un accent, care este un punct nu pe curba despre care curba curbe
- O axă de simetrie, care este o linie care leagă nodul și accentul care se împarte curba în două jumătăți egale
Toate parabole posedă o excentricitate valoarea e=1., Ca rezultat direct al aceleiași excentricități, toate parabolele sunt similare, ceea ce înseamnă că orice parabolă poate fi transformată în oricare alta cu o schimbare de poziție și scalare. Cazul degenerat al unei parabole este atunci când planul abia atinge suprafața exterioară a conului, ceea ce înseamnă că este tangent la con. Acest lucru creează o intersecție linie dreaptă din diagonala conului.parabolele nedegenerate pot fi reprezentate cu funcții patratice, cum ar fi
f(x) = x^2
cerc
un cerc este format atunci când planul este paralel cu baza conului., Intersecția sa cu conul este, prin urmare, un set de puncte echidistante față de un punct comun (axa centrală a conului), care îndeplinește definiția unui cerc. Toate cercurile au anumite caracteristici:
- un punct central
- o rază, care Distanța de la orice punct al cercului la punctul central
toate cercurile au o excentricitate e=0. Astfel, ca și parabola, toate cercurile sunt similare și pot fi transformate unul în altul., Pe un plan de coordonate, forma generală a ecuației cercului este
(x-h)^2 + (y-k)^2 = r^2
unde (h,k) sunt coordonatele centrului cercului, iar r este raza.forma degenerată a cercului apare atunci când planul intersectează doar vârful conului. Aceasta este o intersecție cu un singur punct sau echivalent un cerc cu rază zero.
secțiunile Conice grafic de excentricitate: Acest grafic arată o elipsă în roșu, cu un exemplu excentricitate valoarea de 0.,5, o parabolă în verde cu excentricitatea necesară de 1 și o hiperbolă în albastru cu un exemplu de excentricitate de 2. De asemenea, arată unul dintre cazurile de hiperbolă degenerată, linia neagră dreaptă, corespunzătoare excentricității infinite. Cercul se află în interiorul parabolei, care se află în interiorul unei părți a hiperbolei, care are linia orizontală sub ea. În acest fel, excentricitatea crescândă poate fi identificată cu un fel de desfășurare sau deschidere a secțiunii conice.,când unghiul planului față de con este între suprafața exterioară a conului și baza conului, intersecția rezultată este o elipsă. Definiția unei elipse include fiind paralel cu baza conului, de asemenea, astfel încât toate cercurile sunt un caz special al elipsei., Elipsele au aceste caracteristici:
- O axă majoră, care este cel mai lung lățime peste elipsă
- axa mică, care este cel mai scurt lățime peste elipsă
- Un centru, care este intersecția a două axe
- Două puncte focale —pentru orice punct de pe elipsă, suma distanțelor la ambele puncte focale este o constantă
Elipse poate avea o serie de excentricitate valori: 0 \leq e < 1. Observați că valoarea 0 este inclusă (un cerc), dar valoarea 1 nu este inclusă (care ar fi o parabolă)., Deoarece există o gamă de valori de excentricitate, nu toate elipsele sunt similare. Forma generală a ecuației unei elipse cu axa paralelă cu axa x este:
\displaystyle{ \frac{(x-h)^2}{a^2} + \frac{(y-k)^2}{b^2} = 1 }
degenerat formă de elipsă este un punct sau un cerc de raza zero, la fel cum a fost pentru cerc.o hiperbolă se formează atunci când planul este paralel cu axa centrală a conului, ceea ce înseamnă că intersectează ambele părți ale conului dublu.,nches, precum și aceste caracteristici:
- Asimptotă linii—acestea sunt două graficele liniare care curba de hiperbolă se apropie, dar nu atinge niciodată
- Un centru, care este intersecția asimptote
- Două puncte focale, în jurul căreia fiecare din cele două ramuri se aplece
- Două noduri, unul pentru fiecare ramură
ecuația generală pentru o hiperbolă cu vârfuri pe o linie orizontală este:
\displaystyle{ \frac{(x-h)^2}{a^2} – \frac{(y-k)^2}{b^2} = 1 }
excentricitatea de o hiperbolă este limitată la e > 1, și nu are limită superioară., Dacă excentricitatea este permisă să meargă la limita + \ infty( infinit pozitiv), hiperbola devine unul dintre cazurile sale degenerate—o linie dreaptă. Celălalt caz degenerat pentru o hiperbolă este să devină cele două asimptote drepte. Acest lucru se întâmplă atunci când planul intersectează vârful conului dublu.