Wprowadź równanie lub problem
Kamera nie rozpoznaje wprowadzenia!

Rozwiązanie - Właściwości elips

równanie w formie standardowej x2142+y22=1
\frac{x^2}{\frac{1}{42}}+\frac{y^2}{2}=1
środek (0,0)
(0, 0)
promień większej osi 1,414
1,414
wierzchołek_1 (0,1.414)
(0, 1.414)
wierzchołek_2 (0,1.414)
(0, -1.414)
promień mniejszej osi 0,154
0,154
współwierzchołek_1 (0.154,0)
(0.154, 0)
współwierzchołek_2 (0.154,0)
(-0.154, 0)
odległość ogniskowa 1,406
1,406
ognisko_1 (0,1.406)
(0, 1.406)
ognisko_2 (0,1.406)
(0, -1.406)
pole powierzchni 0,218π
0,218π
przecięcia z osią x (0.154,0),(0.154,0)
(0.154, 0), (-0.154, 0)
przecięcia z osią y (0,1.414),(0,1.414)
(0, 1.414), (0, -1.414)
ekscentryczność 0,994
0,994

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:

252x2+3y2=6

Podziel obie strony przez 6

252x26+3y26=66

Uporządkuj wyrażenie

42x2+12y2=1

Zamień równanie na formę standardową, przenosząc wartości do mianownika, używając jego wartości odwrotnej.

x2142+y22=1

Ponieważ mianownik y (2) jest większy niż mianownik x (142), reprezentuje on główną oś (2=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

x2142+y22=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

x2142+y22=1
a2=2
Wykonaj pierwiastkowanie obu stron równania:
a=1,414

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=1.414
Wierzchołek_1: (0,0+1.414)
Wierzchołek_1: (0,1.414)

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=1.414
Wierzchołek_2: (0,01.414)
Wierzchołek_2: (0,1.414)

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

x2142+y22=1
b2=142
Oblicz pierwiastek kwadratowy z obu stron równania:
b=0,154
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=0.154
Współwierzchołek_1: (0+0.154,0)
Współwierzchołek_1: (0.154,0)

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=0.154
Współwierzchołek_2: (00.154,0)
Współwierzchołek_2: (0.154,0)

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=2
b2=142
Podstaw a2 i b2 do formuły i uproszcz:

f=2-142

f=8342

f=1,406

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=1.406
Ognisko_1: (0,0+1.406)
Ognisko_1: (0,1.406)

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=1.406
Ognisko_2: (0,01.406)
Ognisko_2: (0,1.406)

9. Znajdź powierzchnię

Użyj wzoru na pole elipsy, aby znaleźć pole elipsy:
π·a·b
a=1,414
b=0,154
Wstaw a i b do wzoru i uproszcz:

π·1,414·0,154

π·0,218

Pole wynosi 0,218π

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.

x2142+y22=1

x2142+022=1

x1=0,154

x2=0,154

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.

x2142+y22=1

02142+y22=1

y1=1,414

y2=1,414

11. Znajdź mimośródność

Aby znaleźć ekscentryczność, użyj poniższego wzoru:
a2-b2a
a2=2
b2=142
a=1,414
Podstaw a2 , b2 oraz a do wzoru:

2-1421,414

83421,414

1,4061,414

0,994

Mimośródność wynosi 0,994

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