Wprowadź równanie lub problem
Kamera nie rozpoznaje wprowadzenia!

Rozwiązanie - Właściwości elips

równanie w formie standardowej x2414+y24125=1
\frac{x^2}{\frac{41}{4}}+\frac{y^2}{\frac{41}{25}}=1
środek (0,0)
(0, 0)
promień większej osi 3,202
3,202
wierzchołek_1 (3.202,0)
(3.202, 0)
wierzchołek_2 (3.202,0)
(-3.202, 0)
promień mniejszej osi 1,281
1,281
współwierzchołek_1 (0,1.281)
(0, 1.281)
współwierzchołek_2 (0,1.281)
(0, -1.281)
odległość ogniskowa 2,934
2,934
ognisko_1 (2.934,0)
(2.934, 0)
ognisko_2 (2.934,0)
(-2.934, 0)
pole powierzchni 4,102π
4,102π
przecięcia z osią x (3.202,0),(3.202,0)
(3.202, 0), (-3.202, 0)
przecięcia z osią y (0,1.281),(0,1.281)
(0, 1.281), (0, -1.281)
ekscentryczność 0,916
0,916

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:

4x2+25y2=41

Podziel obie strony przez 41

4x241+25y241=4141

Uporządkuj wyrażenie

441x2+2541y2=1

x2414+y24125=1

Ponieważ mianownik x (414) jest większy niż mianownik y (4125), reprezentuje on główną oś (414=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

x2414+y24125=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

x2414+y24125=1
a2=414
Weź pierwiastek kwadratowy z obu stron równania:
a=3,202

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=3.202
Wierzchołek_1: (0+3.202,0)
Wierzchołek_1: (3.202,0)

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=3.202
Wierzchołek_2: (03.202,0)
Wierzchołek_2: (3.202,0)

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

x2414+y24125=1
b2=4125
Pobierz pierwiastek kwadratowy z obu stron równania:
b=1,281
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=1.281
Współrzędna_1: (0,0+1.281)
Współrzędna_1: (0,1.281)

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=1.281
Współrzędna_2: (0,01.281)
Współrzędna_2: (0,1.281)

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=414
b2=4125
Podstaw a2 i b2 do formuły i uproszczone:

f=414-4125

f=861100

f=2,934

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=2.934
Ognisko_1: (0+2.934,0)
Ognisko_1: (2.934,0)

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=2.934
Ognisko_2: (02.934,0)
Ognisko_2: (2.934,0)

9. Znajdź powierzchnię

Użyj wzoru na pole elipsy, aby znaleźć pole elipsy:
π·a·b
a=3,202
b=1,281
Wstaw a i b do wzoru i uproszcz:

π·3,202·1,281

π·4,102

Pole wynosi 4,102π

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.

x2414+y24125=1

x2414+024125=1

x1=3,202

x2=3,202

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.

x2414+y24125=1

02414+y24125=1

y1=1,281

y2=1,281

11. Znajdź mimośródność

Aby znaleźć ekscentryczność, użyj poniższego wzoru:
a2-b2a
a2=414
b2=4125
a=3,202
Podstaw a2 , b2 oraz a do wzoru:

414-41253,202

8611003,202

2,9343,202

0,916

Mimośródność wynosi 0,916

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