Wprowadź równanie lub problem
Kamera nie rozpoznaje wprowadzenia!

Rozwiązanie - Właściwości elips

równanie w formie standardowej x21123+y256=1
\frac{x^2}{\frac{112}{3}}+\frac{y^2}{56}=1
środek (0,0)
(0, 0)
promień większej osi 7,483
7,483
wierzchołek_1 (0,7.483)
(0, 7.483)
wierzchołek_2 (0,7.483)
(0, -7.483)
promień mniejszej osi 6,11
6,11
współwierzchołek_1 (6.11,0)
(6.11, 0)
współwierzchołek_2 (6.11,0)
(-6.11, 0)
odległość ogniskowa 4,32
4,32
ognisko_1 (0,4.32)
(0, 4.32)
ognisko_2 (0,4.32)
(0, -4.32)
pole powierzchni 45,721π
45,721π
przecięcia z osią x (6.11,0),(6.11,0)
(6.11, 0), (-6.11, 0)
przecięcia z osią y (0,7.483),(0,7.483)
(0, 7.483), (0, -7.483)
ekscentryczność 0,577
0,577

Inne sposoby na rozwiązanie

Właściwości elips

Krok po kroku wyjaśnienie

1. Znajdź formę standardową

Aby znaleźć standardową formę elipsy, spraw, aby prawa strona równania była równa 1:

3x2+2y2=112

Podziel obie strony przez 112

3x2112+2y2112=112112

Uporządkuj wyrażenie

3112x2+156y2=1

x21123+y256=1

Ponieważ mianownik y (56) jest większy niż mianownik x (1123), reprezentuje on główną oś (56=a2), co powoduje, że jest to równanie elipsy pionowej:
(x-h)2b2+(y-k)2a2=1

2. Znajdź środek

h reprezentuje przesunięcie wzdłuż osi x od środka.
k reprezentuje przesunięcie wzdłuż osi y od środka.
Aby znaleźć wartości h i k, skorzystaj z standardowej formy elipsy pionowej:
(x-h)2b2+(y-k)2a2=1

x21123+y256=1
h=0
k=0
Centrum: (0,0)

3. Znajdź promień głównej osi

a reprezentuje dłuższy promień elipsy, który jest równy połowie głównej osi.
Nazywa się to półosią główną.
Aby znaleźć wartość a, skorzystaj z standardowej formy elipsy pionowej:
(x-h)2b2+(y-k)2a2=1

x21123+y256=1
a2=56
Wykonaj pierwiastkowanie obu stron równania:
a=7,483

Ponieważ a reprezentuje odległość, ma tylko wartość dodatnią.

4. Znajdź wierzchołki

W elipsie pionowej, główna oś przebiega równolegle do osi y i przechodzi przez wierzchołki elipsy. Znajdź wierzchołki, dodając i odejmując a od współrzędnej y (k) środka.

Aby znaleźć wierzchołek_1, dodaj a do współrzędnej y (k) środka:
Wierzchołek_1: (h,k+a)
Środek: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
a=7.483
Wierzchołek_1: (0,0+7.483)
Wierzchołek_1: (0,7.483)

Aby znaleźć wierzchołek_2, odejmij a od współrzędnej y (k) środka:
Wierzchołek_2: (h,ka)
Środek: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
a=7.483
Wierzchołek_2: (0,07.483)
Wierzchołek_2: (0,7.483)

5. Znajdź promień osi mniejszej

b reprezentuje krótszy promień elipsy, który jest równy połowie mniejszej osi. Nazywa się to półosią mniejszą.
Aby znaleźć wartość b, użyj standardowej formy elipsy pionowej:
(x-h)2b2+(y-k)2a2=1

x21123+y256=1
b2=1123
Oblicz pierwiastek kwadratowy z obu stron równania:
b=6,11
Ponieważ b reprezentuje odległość, ma tylko wartość dodatnią.

6. Znajdź współrzędne

W elipsie pionowej, mniejsza oś przebiega równolegle do osi x i przechodzi przez współwierzchołki elipsy.
Znajdź współwierzchołki, dodając i odejmując b od współrzędnej x (h) środka.

Aby znaleźć współwierzchołek_1, dodaj b do współrzędnej x (h) środka:
Współwierzchołek_1: (h+b,k)
Środek: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
b=6.11
Współwierzchołek_1: (0+6.11,0)
Współwierzchołek_1: (6.11,0)

Aby znaleźć współwierzchołek_2, odejmij b od współrzędnej x (h) środka:
Współwierzchołek_2: (hb,k)
Środek: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
b=6.11
Współwierzchołek_2: (06.11,0)
Współwierzchołek_2: (6.11,0)

7. Znajdź ogniskową

Ogniskowa to odległość od środka elipsy do każdego punktu ogniskowego i zazwyczaj jest reprezentowana przez f.

Aby znaleźć f, skorzystaj z formuły:
f=a2-b2
a2=56
b2=1123
Podstaw a2 i b2 do formuły i uproszcz:

f=56-1123

f=563

f=4,32

Ponieważ f reprezentuje odległość, ma tylko wartość dodatnią.

8. Znajdź ogniwo

W elipsie pionowej, główna oś biegnie równolegle do osi y i przechodzi przez ogniska.
Znajdź ogniska, dodając i odejmując f do współrzędnej y (k) środka.

Aby znaleźć ognisko_1, dodaj f do współrzędnej y (k) środka:
Ognisko_1: (h,k+f)
Center: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
f=4.32
Ognisko_1: (0,0+4.32)
Ognisko_1: (0,4.32)

Aby znaleźć ognisko_2, odejmij f od współrzędnej y (k) środka:
Ognisko_2: (h,kf)
Center: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
f=4.32
Ognisko_2: (0,04.32)
Ognisko_2: (0,4.32)

9. Znajdź powierzchnię

Użyj wzoru na pole elipsy, aby znaleźć pole elipsy:
π·a·b
a=7,483
b=6,11
Wstaw a i b do wzoru i uproszcz:

π·7,483·6,11

π·45,721

Pole wynosi 45,721π

10. Znajdź przecięcia z osią x i y

Aby znaleźć miejsce zerowe x, podstaw 0 dla y w standardowym równaniu elipsy i rozwiąż wynikające równanie kwadratowe dla x.
Kliknij tutaj, aby uzyskać krok po kroku wyjaśnienie równania kwadratowego.

x21123+y256=1

x21123+0256=1

x1=6,11

x2=6,11

Aby znaleźć miejsce zerowe y, podstaw 0 dla x w standardowym równaniu elipsy i rozwiąż wynikające równanie kwadratowe dla y.
Kliknij tutaj, aby uzyskać krok po kroku wyjaśnienie równania kwadratowego.

x21123+y256=1

021123+y256=1

y1=7,483

y2=7,483

11. Znajdź mimośródność

Aby znaleźć ekscentryczność, użyj poniższego wzoru:
a2-b2a
a2=56
b2=1123
a=7,483
Podstaw a2 , b2 oraz a do wzoru:

56-11237,483

5637,483

4,327,483

0,577

Mimośródność wynosi 0,577

12. Narysuj wykres

Dlaczego uczyć się tego

Jeśli pokroisz marchewkę na pół poprzecznie (tak jak to: =|> ), otrzymany przekrój byłby okrągły i dość łatwy do zmierzenia. Ale co jeśli pokroisz tę samą marchewkę poprzecznie pod kątem (tak jak to: =/> )? Otrzymany kształt byłby bardziej eliptyczny i mierzenie go byłoby trochę trudniejsze niż po prostu mierzenie starego dobrego okręgu. Ale czy naprawdę musisz mierzyć przekrój marchewki?
Prawdopodobnie nie, ale takie przypadki występowania elips w naturze są naprawdę dość powszechne, a zrozumienie ich z matematycznego punktu widzenia może być użyteczne w wielu różnych kontekstach. Dziedziny takie jak sztuka, design, architektura, inżynieria i astronomia polegają czasami na elipsach - od malowania portretów, przez budowanie domów, po mierzenie orbit księżyców, planet i komet.

Terminy i tematy