269 jednacina elipse
TRANSCRIPT
Malo prave matematike...Definicija Pod elipsom podrazumevamo skup svih tačaka u ravni takvih da je za svaku od njih zbir rastojanja od dveju datih tačaka konstantan.
Date tačke nazivamo žižama ili fokusima elipse.
1( ,0)A a 2 ( ,0)A a
x
y
( , )M x y2 (0, )B b
1(0, )B b
0
1r 2r
1( , )F e o 2 ( , )F e o
1( , )F e o 2 ( , )F e oi - žiže ili fokusi elipse- rastojanje između žiža je 2e, to je žižno rastojanje elipse- označimo sa 2a (a>0) zbir rastojanja proizvoljne tačke elipse od žiža, koji je prema definiciji elipse konstantan
- neka je M proizvoljna tačka elipse
1 2Kako je 2 , po pravilu o odnosu stranica trou l :g aFM F M a
1 2 1 22 2 , pa je . Neka je .a FM F M FF e a e a e
ekscentritetom eliOdnos nazivamo ; taj broj je uvek manji od se .p 1e
a
Za 0, tj. u slučaju kružnice, dobija se da je 0. e
ea
2 22 21 1 2 2Uočimo i ,MF r x e y MF r x e y
2 22 2 2 (rastojanje između dve tačke).x e y x e y a
Ovaj oblik jednačine elipse može se uprostiti sledećim
transformacijama:
2 22 2 2
2 2 22 2 2 2
22 2 2 2 2 2
2 2 2 2
22 2 2 4 2 2 2
2 2 2 2 2 4 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2
2
2 /
4 4
2 4 4 2
/
2
2 2
2 2
x e y a x e y
x e y a a x e y x e y
x xe e a a x e y x xe e
a x e y a xe
a x e a y a a xe x e
a x xe e a y a a xe x e
a x a xe a e a y a a xe x e
x a
2 2 2 2 2 2 2 ;e a y a a e
2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 22 2
2 2
0, uvodimo smenu ,
, , .1
a e a e b a e
x b a y a b by
ax
a be
Ovo je kanonski oblik jednačine elipse.
2 2 2 2 2 2
2 2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2
2
Posmatrajmo jednačinu: i rešimo je po y:
za 0, ; 0, ; 0, ;
b x a y a b
a b b x ba y a b b x y y a x
a ab
x y a b x y b x y ba
1 2
1 2 1 2
0, i 0, su tačke na elipsi, a takođe i na osi ;
znači elipsa seče osu u tačkama B 0, i B 0, .
Tačke i su temena elipse, a 2 je
elip
manja osa
se.
y
y
b b O
O b b
B B B B b
2 2 2 2 2 2
2 2 2 22 2 2
2
1 2
1 2
Rešimo jednačinu elipse po , dobijamo
temena na osi :
;
za 0, ,
elipsa seče x-osu u tačkama ,0 i ,0
2 je elipse.veća osa
x
b x a y a b x
O
a b a y ax x b y
b ba
y x b ab
A a A a
A A a
1(0, )B b
2 (0, )B b
1( ,0)A a2 ( ,0)A a0
x
y
-a i b su poluose elipse, a veza koja postoji između veće poluose, polovine žižnog rastojanja i manje poluose elipse je
2 2 2.a e b
Elipsa je simetrična u odnosu na obe koordinatneose.
Ako su poluose elipse jednake, ona je onda krug.
Zadaci:
2 2 2 2 2 2
1 2
1. Pokazati da su rastojanja proizvoljne tačke ( , ) koja
pripada elipsi od žiža date elipse jednaka:
, .
M x y
b x a y a b
e er a x r a x
a a
2 22 21 1 2 2
22 2 2 2 21 2
22 2 2 2 21 2
221 2 1 2
2 2 2 21 2 1 2
1 2 1 2 1 2 1 2
1 2 1 2
,
( ) ,
( )
( )
2 2
24 2 4 ;
2 ,
MF r x e y MF r x e y
r x e y r x e y
r r x e y x e y
r r r r x e x e
r r r r x ex e x ex e
exr r r r ex r r a ex r r
aex
r r r ra
1
2 2
1
2
22 2 2 , ;
2 2
.
exa r a
ae
er a x
aee
a x r a r a a xa
raa
a x
2 22. Odrediti koordinate one tačke elipse 9 25 225, čije
je rastojanje od desnog fokusa četiri puta veće od rastojanja od
levog fokusa.
x y
2 2
2 2 2 2
Poluose su: 9 3 i 25 5.
25 9 4.
b b a a
a e b e e
2 (5,0)A1( 5,0)A
2 (0,3)B
1(0, 3)B
1( 4,0)F 2 (4,0)F
( , )M x y
2r1r
0 x
y
2 1
1 2 1 2
2 2
4 - uslov zadatka
4 4 , 5 5
5 54 4 4 16
5 4 5 , 5 205 5 5 5
2015 4 15 .
515
Drugu koordinatu tačke dobijamo zamenom u4
9x 25 225
15
4
.
r r
e er a x r a x r x r x
a a
x x x x
x x x
M x
y
22 2
2 2
15 2259 25 225 9 25 225
4 16
3600 2025 6325 , .
16 16
63
4
y y
y y y
2 23. U elipsi 4 4 upisan je jednakostraničan trougao.
Jedno teme tog trougla pripada desnom temenu na velikoj
osi elipse. Odrediti koordinate ostala dva temena trougla.
x y
2
2
1
4
b
a
1( 2,0)A 2 (2,0)A
2 (0,1)B
1(0, 1)B
y
x0 30
D
C
30
1l
2
1
1 2
Trougao je jednakostraničan. Teme se nalazi u
preseku prave i elipse, pa moramo odrediti jednačinu
prave . Ona prolazi kroz tačku 2,0 i gradi ugao od
150 sa pozitivnim smerom ose .x
A CD C
l
l A
O
1 1 1: ( );l y y k x x 3150 ;
3k tg
1
2 2
2
2
3 3 2 3: 0 2
3 3 3
3 2 34 4
3 3
3 2 34 4;
3 3
l y x y x
x y y x
x x
2 2
1 2
2 2 2 2
21,2
22
3 2 3 2 3 4 34 4
9 3 3 9
1 4 4 4 16 164 4 4 / 3
3 3 3 3 3 3
16 256 1127 16 4 0 , ;
14
4 48, ;
4 4
2, 2
7
4 3
9 7
x x x
x x x x x x
x x x
xy y
x x
2 4 3, ,
7 7C
2 4 3, .
7 7D
Koordinate temena su:
Zadaci za vežbu:
1 2
1. Odrediti jednačinu elipse u kanonskom obliku ako elipsa
prolazi kroz tačke (1,3) i (4,1).M M
2 2
2. Odrediti dužinu tetive, koja sadrži žižu i normalna je na
veću osu elipse 1.64 16
x y
2 2
3. Na pravoj 5 odrediti tačku podjednako udaljenu od
leve žiže i temena koje pripada pozitivnom delu ordinatne
ose elipse 5 20.
x
x y
2 2
4. Na elipsi 1 odrediti tačku čiji su radijus vektori20 4
uzajamno normalni.
x y
Hvala na pažnji