Wprowadź równanie lub problem
Kamera nie rozpoznaje wprowadzenia!

Rozwiązanie - Właściwości elips

równanie w formie standardowej x283+y22=1
\frac{x^2}{\frac{8}{3}}+\frac{y^2}{2}=1
środek (0,0)
(0, 0)
promień większej osi 1,633
1,633
wierzchołek_1 (1.633,0)
(1.633, 0)
wierzchołek_2 (1.633,0)
(-1.633, 0)
promień mniejszej osi 1,414
1,414
współwierzchołek_1 (0,1.414)
(0, 1.414)
współwierzchołek_2 (0,1.414)
(0, -1.414)
odległość ogniskowa 0,816
0,816
ognisko_1 (0.816,0)
(0.816, 0)
ognisko_2 (0.816,0)
(-0.816, 0)
pole powierzchni 2,309π
2,309π
przecięcia z osią x (1.633,0),(1.633,0)
(1.633, 0), (-1.633, 0)
przecięcia z osią y (0,1.414),(0,1.414)
(0, 1.414), (0, -1.414)
ekscentryczność 0,5
0,5

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+4y2=8

Podziel obie strony przez 8

3x28+4y28=88

Uporządkuj wyrażenie

38x2+12y2=1

x283+y22=1

Ponieważ mianownik x (83) jest większy niż mianownik y (2), reprezentuje on główną oś (83=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

x283+y22=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

x283+y22=1
a2=83
Weź pierwiastek kwadratowy z obu stron równania:
a=1,633

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=1.633
Wierzchołek_1: (0+1.633,0)
Wierzchołek_1: (1.633,0)

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=1.633
Wierzchołek_2: (01.633,0)
Wierzchołek_2: (1.633,0)

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

x283+y22=1
b2=2
Pobierz pierwiastek kwadratowy z obu stron równania:
b=1,414
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=1.414
Współrzędna_1: (0,0+1.414)
Współrzędna_1: (0,1.414)

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=1.414
Współrzędna_2: (0,01.414)
Współrzędna_2: (0,1.414)

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=83
b2=2
Podstaw a2 i b2 do formuły i uproszczone:

f=83-2

f=23

f=0,816

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=0.816
Ognisko_1: (0+0.816,0)
Ognisko_1: (0.816,0)

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=0.816
Ognisko_2: (00.816,0)
Ognisko_2: (0.816,0)

9. Znajdź powierzchnię

Użyj wzoru na pole elipsy, aby znaleźć pole elipsy:
π·a·b
a=1,633
b=1,414
Wstaw a i b do wzoru i uproszcz:

π·1,633·1,414

π·2,309

Pole wynosi 2,309π

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.

x283+y22=1

x283+022=1

x1=1,633

x2=1,633

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.

x283+y22=1

0283+y22=1

y1=1,414

y2=1,414

11. Znajdź mimośródność

Aby znaleźć ekscentryczność, użyj poniższego wzoru:
a2-b2a
a2=83
b2=2
a=1,633
Podstaw a2 , b2 oraz a do wzoru:

83-21,633

231,633

0,8161,633

0,5

Mimośródność wynosi 0,5

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