Wprowadź równanie lub problem
Kamera nie rozpoznaje wprowadzenia!

Rozwiązanie - Właściwości elips

równanie w formie standardowej x27+y2143=1
\frac{x^2}{7}+\frac{y^2}{\frac{14}{3}}=1
środek (0,0)
(0, 0)
promień większej osi 2,646
2,646
wierzchołek_1 (2.646,0)
(2.646, 0)
wierzchołek_2 (2.646,0)
(-2.646, 0)
promień mniejszej osi 2,16
2,16
współwierzchołek_1 (0,2.16)
(0, 2.16)
współwierzchołek_2 (0,2.16)
(0, -2.16)
odległość ogniskowa 1,528
1,528
ognisko_1 (1.528,0)
(1.528, 0)
ognisko_2 (1.528,0)
(-1.528, 0)
pole powierzchni 5,715π
5,715π
przecięcia z osią x (2.646,0),(2.646,0)
(2.646, 0), (-2.646, 0)
przecięcia z osią y (0,2.16),(0,2.16)
(0, 2.16), (0, -2.16)
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:

2x2+3y2=14

Podziel obie strony przez 14

2x214+3y214=1414

Uporządkuj wyrażenie

17x2+314y2=1

x27+y2143=1

Ponieważ mianownik x (7) jest większy niż mianownik y (143), reprezentuje on główną oś (7=a2), co powoduje, że jest to równanie elipsy poziomej:
(x-h)2a2+(y-k)2b2=1

2. Znajdź środek

h reprezentuje przesunięcie w kierunku x względem początku.
k reprezentuje przesunięcie w kierunku y względem początku.
Aby znaleźć wartości h i k, użyj standardowej formy elipsy poziomej:
(x-h)2a2+(y-k)2b2=1

x27+y2143=1
h=0
k=0
Center: (0,0)

3. Znajdź promień głównej osi

a reprezentuje dłuższy promień elipsy, który jest równy połowie osi głównej. To się nazywa półosia główna.
Aby znaleźć wartość a, użyj standardowej formy elipsy poziomej:
(x-h)2a2+(y-k)2b2=1

x27+y2143=1
a2=7
Weź pierwiastek kwadratowy z obu stron równania:
a=2,646

Ponieważ a reprezentuje odległość, ma tylko wartość dodatnią.

4. Znajdź wierzchołki

W elipsie poziomej, główna oś biegnie równolegle do osi x i przechodzi przez wierzchołki elipsy. Znajdź wierzchołki, dodając i odejmując a do współrzędnej x (h) środka.

Aby znaleźć wierzchołek_1, dodaj a do współrzędnej x (h) środka:
Wierzchołek_1: (h+a,k)
Środek: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
a=2.646
Wierzchołek_1: (0+2.646,0)
Wierzchołek_1: (2.646,0)

Aby znaleźć wierzchołek_2, odejmij a od współrzędnej x (h) środka:
Wierzchołek_2: (ha,k)
Środek: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
a=2.646
Wierzchołek_2: (02.646,0)
Wierzchołek_2: (2.646,0)

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 poziomej:
(x-h)2a2+(y-k)2b2=1

x27+y2143=1
b2=143
Pobierz pierwiastek kwadratowy z obu stron równania:
b=2,16
Ponieważ b reprezentuje odległość, ma tylko wartość dodatnią.

6. Znajdź współrzędne

W elipsie poziomej, mniejsza oś przebiega równolegle do osi y i przechodzi przez współrzędne elipsy.
Znajdź współrzędne dodając i odejmując b od współrzędnej y (k) środka.

Aby znaleźć współrzędną_1, dodaj b do współrzędnej y (k) środka:
Współrzędna_1: (h,k+b)
Środek: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
b=2.16
Współrzędna_1: (0,0+2.16)
Współrzędna_1: (0,2.16)

Aby znaleźć współrzędną_2, odejmij b od współrzędnej y (k) środka:
Współrzędna_2: (h,kb)
Środek: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
b=2.16
Współrzędna_2: (0,02.16)
Współrzędna_2: (0,2.16)

7. Znajdź ogniskową

Długość ogniskowa to odległość od środka elipsy do każdego punktu ogniskowego i zwykle reprezentowana jest przez f.

Aby znaleźć f, użyj formuły:
f=a2-b2
a2=7
b2=143
Podstaw a2 i b2 do formuły i uproszczone:

f=7-143

f=73

f=1,528

Ponieważ f reprezentuje dystans, ma tylko wartość dodatnią.

8. Znajdź ogniwo

W elipsie poziomej, oś główna biegnie równolegle do osi x i przez ogniska.
Znajdź ogniska, dodając i odejmując f do współrzędnej x (h) środka.

Aby znaleźć ognisko_1, dodaj f do współrzędnej x (h) środka:
Ognisko_1: (h+f,k)
Centrum: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
f=1.528
Ognisko_1: (0+1.528,0)
Ognisko_1: (1.528,0)

Aby znaleźć ognisko_2, odejmij f od współrzędnej x (h) środka:
Ognisko_2: (hf,k)
Centrum: (h,k)=(0,0)
h=0
k=0
f=1.528
Ognisko_2: (01.528,0)
Ognisko_2: (1.528,0)

9. Znajdź powierzchnię

Użyj wzoru na pole elipsy, aby znaleźć pole elipsy:
π·a·b
a=2,646
b=2,16
Wstaw a i b do wzoru i uproszcz:

π·2,646·2,16

π·5,715

Pole wynosi 5,715π

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.

x27+y2143=1

x27+02143=1

x1=2,646

x2=2,646

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.

x27+y2143=1

027+y2143=1

y1=2,16

y2=2,16

11. Znajdź mimośródność

Aby znaleźć ekscentryczność, użyj poniższego wzoru:
a2-b2a
a2=7
b2=143
a=2,646
Podstaw a2 , b2 oraz a do wzoru:

7-1432,646

732,646

1,5282,646

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