ВУЗ:
Рубрика:
ПЛОСКИЕ КРИВЫЕ
Понятие кривой на (или линии) плоскости является обобщением понятия графика функции, а
кривые в пространстве — это объекты, обобщающие кривые на плоскости. Например, множество
точек на плоскости с координатами x и y, удовлетворяющих уравнению
y
2
− x = 0,
«ничем не хуже» хорошо известной из школьного курса математики параболы, но не является
графиком никакой функции (оно «склеено» из двух графиков — y =
√
x и y = −
√
x). Мы начнём
изучение кривых с одного из важного класса, поскольку эти кривые играют чрезвычайно важную
роль в геометрии, алгебре и даже в астрономии.
1. Кривые второго порядка
Гипербола — это единица на и кс.
Из ответа на экзамене
Определение 1. Пусть на плоскости задана прямая L и точка f , не лежащая на этой прямой.
Множество точек плоскости, равноудалённых от L и f , называется параболой. При этом пря-
мая L называется директрисой параболы, а точка f — её фокусом. Перпендикулярная директрисе
и проходящая через фокус прямая называется фокальной осью. Точка пересечения параболы с
фокальной осью называется вершиной этой параболы.
Расстояние p от фокуса до директрисы называется фокальным параметром параболы, а чис-
ло
p
2
— фокусным расстоянием.
Пример 1. Подмножество точек плоскости, задаваемое уравнением
y
2
= 2px, p > 0, (1)
является параболой с фокусом в точке f = (
p
2
, 0). Директриса этой параболы — вертикальная
прямая, заданная уравнением x = −
p
2
, а фокальная ось — прямая y = 0.
Уравнение (1) называется каноническим уравнением параболы.
Замечание 1. Если допустить, что фокус лежит на директрисе, то множество, описываемое
определением 1, превратится в прямую, перпендикулярную ди ректрисе и проходящую через фо-
кус.
Определение 2. Пусть f
1
и f
2
— точки плоскости. Множество точек, сумма расстояний от
которых до точек f
1
и f
2
постоянна и равна некоторому числу 2a, a > 0, называется эллипсом.
Точки f
1
и f
2
называются фокусами эллипса. Прямая, проходящая через фокусы, а также перпен-
дикулярная ей прямая, проходящая через середину отрезка, соединяющего фокусы, называются
фокальными осями эллипса.
Если 2c — расстояние между фокусами, то число c называется эксцент риситетом
1
эллипса,
а числа a и b =
√
a
2
− c
2
— его полуосями.
Пример 2. Подмножество точек плоскости, задаваемое уравнением
x
2
a
2
+
y
2
b
2
= 1, a > b > 0, (2)
является эллипсом. Его полуоси — это a и b, а эксцентриситет равен c =
√
a
2
− b
2
. Если a 6= b, то
фокальными осями являются оси координат, а при a = b — любые пары взаимно перпендикуляр-
ных прямых, проходящих через начало координат.
1
Эксцентрисит´ет — ударение на последнем слоге.
1
ПЛОСКИЕ КРИВЫЕ Понятие кривой на (или линии) плоскости является обобщением понятия графика функции, а кривые в пространстве — это объекты, обобщающие кривые на плоскости. Например, множество точек на плоскости с координатами x и y, удовлетворяющих уравнению y 2 − x = 0, «ничем не хуже» хорошо известной из школьного курса математики√параболы,√но не является графиком никакой функции (оно «склеено» из двух графиков — y = x и y = − x). Мы начнём изучение кривых с одного из важного класса, поскольку эти кривые играют чрезвычайно важную роль в геометрии, алгебре и даже в астрономии. 1. Кривые второго порядка Гипербола — это единица на икс. Из ответа на экзамене Определение 1. Пусть на плоскости задана прямая L и точка f , не лежащая на этой прямой. Множество точек плоскости, равноудалённых от L и f , называется параболой. При этом пря- мая L называется директрисой параболы, а точка f — её фокусом. Перпендикулярная директрисе и проходящая через фокус прямая называется фокальной осью. Точка пересечения параболы с фокальной осью называется вершиной этой параболы. Расстояние p от фокуса до директрисы называется фокальным параметром параболы, а чис- ло p2 — фокусным расстоянием. Пример 1. Подмножество точек плоскости, задаваемое уравнением y 2 = 2px, p > 0, (1) является параболой с фокусом в точке f = ( p2 , 0). Директриса этой параболы — вертикальная прямая, заданная уравнением x = − p2 , а фокальная ось — прямая y = 0. Уравнение (1) называется каноническим уравнением параболы. Замечание 1. Если допустить, что фокус лежит на директрисе, то множество, описываемое определением 1, превратится в прямую, перпендикулярную директрисе и проходящую через фо- кус. Определение 2. Пусть f1 и f2 — точки плоскости. Множество точек, сумма расстояний от которых до точек f1 и f2 постоянна и равна некоторому числу 2a, a > 0, называется эллипсом. Точки f1 и f2 называются фокусами эллипса. Прямая, проходящая через фокусы, а также перпен- дикулярная ей прямая, проходящая через середину отрезка, соединяющего фокусы, называются фокальными осями эллипса. Если 2c — расстояние √ между фокусами, то число c называется эксцентриситетом 1 эллипса, а числа a и b = a2 − c2 — его полуосями. Пример 2. Подмножество точек плоскости, задаваемое уравнением x2 y 2 + 2 = 1, a > b > 0, (2) a2 b √ является эллипсом. Его полуоси — это a и b, а эксцентриситет равен c = a2 − b2 . Если a 6= b, то фокальными осями являются оси координат, а при a = b — любые пары взаимно перпендикуляр- ных прямых, проходящих через начало координат. 1Эксцентрисите́т — ударение на последнем слоге. 1
Страницы
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- …
- следующая ›
- последняя »