Elipsa – 8. třída (8. ročník)

GOO
Zkopírovat krátkou adresu (umime.to/GOO)
Ukázat QR kód

umime.to/GOO


Stáhnout QR kód
Ukázat/skrýt shrnutí

Elipsa je množina všech bodů v rovině, které mají od dvou různých bodů (ohnisek) stálý součet vzdáleností 2a, který je větší než vzdálenost ohnisek.

Středová rovnice elipsy

Tvar středové rovnice elipsy o středu S[m;n] s velikostmi hlavní a vedlejší poloosy a a b závisí na poloze hlavní osy:

  • hlavní osa je rovnoběžná s osou x, rovnice je ve tvaru: \frac{(x-m)^2}{a^2} +\frac{(y-n)^2}{b^2}=1

  • hlavní osa je rovnoběžná s osou y, rovnice je ve tvaru: \frac{(x-m)^2}{b^2} +\frac{(y-n)^2}{a^2}=1

Návod: jak z rovnice poznat, se kterou souřadnou osou je rovnoběžná hlavní osa elipsy

  • Podíváme se do jmenovatelů.
  • Větší jmenovatel je druhá mocnina velikosti hlavní poloosy (a menší jmenovatel je druhá mocnina velikosti vedlejší poloosy).
  • Proměnná v daném čitateli (zlomku s větším jmenovatelem) pak určuje, se kterou osou je hlavní osa elipsy rovnoběžná.
  • Stručně řečeno: je‑li větší číslo například ve jmenovateli s proměnnou x, je hlavní osa rovnoběžná s osou x

Příklad: určení středové rovnice elipsy s daným středem, velikostmi poloos a směrem hlavní osy Určete středovou rovnici elipsy se středem v bodě S[-2;3], je‑li a=3, b=2 a hlavní osa je rovnoběžná s osou y.

  • Středová rovnice je ve tvaru \frac{(x-m)^2}{b^2} +\frac{(y-n)^2}{a^2}=1.
  • Dosadíme souřadnice středu a velikosti hlavní a vedlejší poloosy. Při dosazení si dáme pozor na to, že souřadnice středu odčítáme: \frac{(x-(-2))^2}{2^2} +\frac{(y-3)^2}{3^2}=1
  • Po úpravě: \frac{(x+2)^2}{4} +\frac{(y-3)^2}{9}=1

Obecná rovnice elipsy

Podobně jako existuje několik rovnic přímky, můžeme i rovnici elipsy zapsat jiným způsobem. Obecná rovnice elipsy je ve tvaru:

Ax^2 +By^2+Cx+Dy+E=0, A\ne B, A\cdot B>0.

Každá rovnice v tomto tvaru ale nemusí být obecnou rovnicí elipsy. Praktické ověření, zda se jedná o elipsu provádíme převedením na středovou rovnici.

Příklad: určuje daná rovnice elipsu? Rozhodněte, zda rovnice x^2+3y^2+8x-18y+31=0 určuje elipsu.

  • Nejprve si uspořádáme členy: x^2+8x+3y^2-18y+31=0.
  • Ze členů s proměnnou y vytkneme 3: x^2+8x+3(y^2-6y)+31=0
  • K oběma stranám rovnice přičteme konstanty 16 a 27, abychom členy s proměnnými x a y mohli upravit podle vztahu (a\pm b)^2=a^2 \pm 2ab +b^2.
  • Máme: x^2+8x+16+3(y^2-6y+9)+31=16+27
  • A upravíme: (x+4)^2 +3(y-3)^2+31=43
  • Převedeme konstantu 31 na druhou stranu rovnice: (x+4)^2 +3(y-3)^2=12
  • Na závěr rovnici vydělíme 12: \frac{(x+4)^2}{12} +\frac{(y-3)^2}{4}=1
  • Jedná se tedy o elipsu.

Elipsa a přímka

  • přímka s protíná elipsu ve dvou bodech – sečna elipsy
  • přímka t protíná elipsu v jednom bodě – tečna elipsy
  • přímka v elipsu neprotíná – vnější přímka elipsy

Rovnice tečny elipsy v bodě, který leží na elipse

Elipsa daná rovnicí \frac{(x-m)^2}{a^2} +\frac{(y-n)^2}{b^2}=1 má v bodě T[x_0;y_0] tečnu určenou rovnicí:

\frac{(x-m)(x_0-m)}{a^2} +\frac{(y-n)(y_0-n)}{b^2}=1

Podobně můžeme zapsat i rovnici tečny elipsy, která má hlavní osu rovnoběžnou s osou y.

Příklad: určení rovnice tečny elipsy v jejím daném bodě Určete rovnici tečny elipsy \frac{(x-2)^2}{9} +\frac{(y-2)^2}{18}=1 v jejím bodě T[1;-2].

  • Ověříme, zda bod T leží na elipse: \frac{(1-2)^2}{9} +\frac{(-2-2)^2}{18}=1 \Rightarrow \frac19+\frac{16}{18}=1 \Rightarrow 1=1
  • Tečna má rovnici \frac{(x-m)(x_0-m)}{b^2} +\frac{(y-n)(y_0-n)}{a^2}=1
  • Dosadíme souřadnice bodu T: \frac{(x-2)(1-2)}{9} +\frac{(y-2)(-2-2)}{18}=1
  • Zbavíme se zlomků: 2(x-2)\cdot(-1) +(y-2)\cdot(-4)=18
  • Roznásobíme závorky: -2x+4 -4y+8=18
  • A dostaneme obecnou rovnici tečny: x+2y+3=0
Souhrn mi pomohl
Souhrn mi nepomohl
Souhrn je skryt.
Pro toto téma zatím není dostupné žádné procvičování.
NAPIŠTE NÁM

Děkujeme za vaši zprávu, byla úspěšně odeslána.

Napište nám

Nevíte si rady?

Nejprve se prosím podívejte na časté dotazy:

Čeho se zpráva týká?

Vzkaz Obsah Ovládání Přihlášení Licence