Wprowadź równanie lub problem
Kamera nie rozpoznaje wprowadzenia!

Rozwiązanie - Właściwości elips

równanie w formie standardowej x21003+y24=1
\frac{x^2}{\frac{100}{3}}+\frac{y^2}{4}=1
środek (0,0)
(0, 0)
promień większej osi 5,774
5,774
wierzchołek_1 (5.774,0)
(5.774, 0)
wierzchołek_2 (5.774,0)
(-5.774, 0)
promień mniejszej osi 2
2
współwierzchołek_1 (0,2)
(0, 2)
współwierzchołek_2 (0,2)
(0, -2)
odległość ogniskowa 5,416
5,416
ognisko_1 (5.416,0)
(5.416, 0)
ognisko_2 (5.416,0)
(-5.416, 0)
pole powierzchni 11,548π
11,548π
przecięcia z osią x (5.774,0),(5.774,0)
(5.774, 0), (-5.774, 0)
przecięcia z osią y (0,2),(0,2)
(0, 2), (0, -2)
ekscentryczność 0,938
0,938

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+25y2=100

Podziel obie strony przez 100

3x2100+25y2100=100100

Uporządkuj wyrażenie

3100x2+14y2=1

x21003+y24=1

Ponieważ mianownik x (1003) jest większy niż mianownik y (4), reprezentuje on główną oś (1003=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

x21003+y24=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

x21003+y24=1
a2=1003
Weź pierwiastek kwadratowy z obu stron równania:
a=5,774

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=5.774
Wierzchołek_1: (0+5.774,0)
Wierzchołek_1: (5.774,0)

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=5.774
Wierzchołek_2: (05.774,0)
Wierzchołek_2: (5.774,0)

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

x21003+y24=1
b2=4
Pobierz pierwiastek kwadratowy z obu stron równania:
b=2
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
Współrzędna_1: (0,0+2)
Współrzędna_1: (0,2)

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
Współrzędna_2: (0,02)
Współrzędna_2: (0,2)

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=1003
b2=4
Podstaw a2 i b2 do formuły i uproszczone:

f=1003-4

f=883

f=5,416

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=5.416
Ognisko_1: (0+5.416,0)
Ognisko_1: (5.416,0)

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=5.416
Ognisko_2: (05.416,0)
Ognisko_2: (5.416,0)

9. Znajdź powierzchnię

Użyj wzoru na pole elipsy, aby znaleźć pole elipsy:
π·a·b
a=5,774
b=2
Wstaw a i b do wzoru i uproszcz:

π·5,774·2

π·11,548

Pole wynosi 11,548π

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.

x21003+y24=1

x21003+024=1

x1=5,774

x2=5,774

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.

x21003+y24=1

021003+y24=1

y1=2

y2=2

11. Znajdź mimośródność

Aby znaleźć ekscentryczność, użyj poniższego wzoru:
a2-b2a
a2=1003
b2=4
a=5,774
Podstaw a2 , b2 oraz a do wzoru:

1003-45,774

8835,774

5,4165,774

0,938

Mimośródność wynosi 0,938

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