Линии второго порядка

- уравнение окружности с центром в точке С (α;β) радиусом R.

– каноническое уравнение эллипса.

– каноническое уравнение гиперболы.

, – канонические уравнения параболы.

Уравнением кривой второго порядка в общем виде является выражение , левая часть которого есть многочлен второго порядка относительно х, у. При этом – квадратичная форма, – линейная форма, F – свободный член.

Пример 1.

Установить вид кривой второго порядка, заданной уравнением

4
у
х/
у/
О/
3
О
х
-1
3
Рисунок 2
.

Преобразуем уравнение

, дополняя до полного квадрата слагаемые, содержащие х и у.

,

, разделим обе части уравнения на 16.

.

Обозначим , . Получим уравнение эллипса в системе координат , начало которой находится в точке О/(3;-1): .

Построим обе системы координат и эллипс. Полуоси эллипса равны 4 и 2 (рис. 2).

Пример 2.

Составить уравнение и построить линию, каждая точка которой находится вдвое ближе к точке А(1;0), чем к точке В(-2;0).

Решение: Рассмотрим произвольную точку М(х;у), принадлежащую линии. Геометрическое свойство линии по условию задачи .Выразим это свойство через координаты точек А, В и М (рис. 3).

М(х;у)
у
х
О
 
-2
А
В
Рисунок 3
Если известны координаты двух точек М1 (х11) и М2 (х22), то расстояние между ними определяется по формуле: . Используя эту формулу, находим:

;

.

Составляем уравнение для искомой линии , т.е

.

Преобразуем это уравнение. Возведем обе части в квадрат, раскроем скобки, приведем подобные члены, получим:

О
у
х
 
Рисунок 4
С

.

Дополним члены, содержащие х, до полного квадрата: ; .

Получили уравнение окружности с центром в точке С(2; 0) и радиусом r=2.

Построим эту окружность (рис. 4).

Пример 3.

у
х/
у/
О/
2
О
х
1
Рисунок 5
Путем параллельного переноса системы координат привести уравнение кривой к каноническому виду. Построить обе системы координат и кривую

.

Решение: Преобразуем уравнение

.

Обозначим , . Получим .

Это уравнение параболы в системе координат , начало которой находится в точке О'(1;2). Сделаем схематический чертеж (рис. 5).


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: