Уравнение окружности в полярных координатах выглядит очень просто
Это уравнение показывает, что ρ вообще не зависит от угла φ.
- Построение окружности по простому уравнению в полярной системе координат
- Еще одно уравнение окружности в полярных координатах
- Уравнение окружности в полярных координатах
- Построение окружности в полярной системе координат
- Теперь сместим окружность по вверх, очередное уравнение окружности в полярных координатах
- окружность
- эллипс
- Эллипс со смещенным центром
- 🔍 Видео
Видео:Уравнение окружности (1)Скачать
Построение окружности по простому уравнению в полярной системе координат
Видео:№965. Напишите уравнения окружностей с центром в начале координат и радиусами r1=3, r2= √2 , r3=5/2.Скачать
Еще одно уравнение окружности в полярных координатах
Первый пример был очень простым, теперь возьмем окружность смещенную по оси X в декартовых координатах и получим ее полярное уравнение.
Известно, что окружность в декартовой прямоугольной системе координат описывается уравнением:
Используя эти формулы и подставив их в (1) мы получим:
Видео:Найти центр и радиус окружностиСкачать
Уравнение окружности в полярных координатах
Изначально после подстановки имеем
И этого уравнения получается система
Первое уравнение системы описывает полюс окружности.
Второе описывает саму окружность в полярной системе координат.
В итоге получаем:
Видео:Уравнение окружности ? Окружность в системе координат / Функция окружностиСкачать
Построение окружности в полярной системе координат
Видео:10 класс, 11 урок, Числовая окружностьСкачать
Теперь сместим окружность по вверх, очередное уравнение окружности в полярных координатах
В данном варианте мы сместим окружность по оси Y в декартовых координатах и получим ее полярное уравнение.
При таком смещении окружность описывается уравнением:
И этого уравнения получается система
Первое уравнение системы описывает полюс окружности.
Второе описывает саму окружность в полярной системе координат.
Видео:начертить окружность. Привести уравнение окружности к стандартному виду. Координаты центра и радиус.Скачать
окружность
Определение: Окружность — это линия второго порядка, которая представляет собой геометрическое место точек плоскости, равноудаленных от одной заданной точки, называемой центром.
Если центр находится в начале координат, то окружность задается каноническим уравнением второй степени вида: х2+у2=R2 , где R — радиус окружности; х,у — текущие координаты точек, лежащих на окружности.
Для вывода данного уравнения возьмем на окружности произвольную точку М(х;у). Отрезок ОМ=R является гипотенузой в прямоугольном треугольнике ОМР, а катеты определяются координатами х и у точки М. Уравнение окружности получается по теореме Пифагора: х2+у2=R2, которое называется каноническим уравнением окружности с несмещенным центром.
Если центр окружности находится в точке С(х0;у0), то уравнение окружности со смещенным центром будет иметь
Построение окружности выполняется с помощью циркуля.
Видео:Расчет угловых координат с окружности 👍Скачать
эллипс
Определение: Эллипс — это линия второго порядка, которая представляет собой геометрическое место точек плоскости, сумма расстояний от которых до двух заданных точек, называемых фокусами, есть величина постоянная и равная большой оси эллипса.
Эллипс с несмещенным центром задается каноническим уравнением второй степени вида:
где а и в — полуоси, х,у — текущие координаты точек, лежащих на эллипсе. Центр симметрии находится в начале координат. Осями симметрии служат координатные оси.
При рассмотрении эллипса возможны два случая:
- 1. Если ав, то а называется большая полуось, лежащая на координатной оси Ох, а в — малая полуось, лежащая на координатной оси Оу;
- 2. Если ав, то а называется малая полуось, лежащая на координатной оси Ох, а в-большая полуось, лежащая на координатной оси Оу.
Фокусы F1 и F2 всегда лежат на большой оси эллипса, причем симметрично относительно центра симметрии на расстоянии:
где величина «с» определяет фокусное расстояние.
Для характеристики формы эллипса вводится эксцентриситет.
Определение: Эксцентриситетом эллипса называется отношение фокусного расстояния к длине его большой полуоси:
=, если ав и =, если ва.
Значение эксцентриситета меняется в пределах 0??1. При этом форма эллипса изменяется от окружности (е=0, при а=в=R) и, вытягиваясь, вырождается в прямую (е=1, при а>>в).
Уравнение эллипса выводится из его основного свойства, представленного в определении. Возьмём на эллипсе произвольную точку М(х;у). Расстояния r1 и r2 от фокусов F1 и F2 до точки М(х;у) называются фокальными радиусами.
В соответствии с определением сумма фокальных радиусов есть величина постоянная, равная большой оси эллипса: r1 + r2 = 2а (при ав) — основное свойство эллипса. Для вывода уравнения эллипса необходимо выразить фокальные радиусы r1 и r2 через координаты точки М(х;у) и фокусов F1(с;0) и F2(-с;0)и подставить в это равенство.
Если центр симметрии смещен и находится в точке С(х0;у0), то уравнение эллипса со смещенным центром имеет вид:
Построение эллипса рассмотрим ниже на примерах.
Пример. Определить вид, параметры и построить линию, заданную уравнением:
Решение: 1. Это эллипс с несмещенным центром вида:
2. Найдем параметры: — большая полуось на оси Ох;
— малая полуось на оси Оу;
Фокусы F1(4.6;0) и F2(-4.6;0) лежат на большой оси, совпадающей с осью Ох, симметрично, на расстоянии с=4.6 относительно начала координат.
- 3. Построение эллипса (см. рисунок выше) выполним по этапам:
- 1) строим систему координат Оху;
- 2) на координатных осях симметрично относительно начала координат откладываем большую и малую полуоси (а=5, в=2) и показываем вершины эллипса А1,А2,В1,В2;
- 3) через вершины эллипса параллельно координатным осям строим осевой прямоугольник;
- 4) вписываем эллипс в осевой прямоугольник;
- 5) на большой оси, совпадающей с осью Ох, симметрично относительно начала координат показываем фокусы F1(4.6;0) и F2(-4.6;0).
Видео:№967. Напишите уравнение окружности с центром в начале координат, проходящей через точку В (-1; 3).Скачать
Эллипс со смещенным центром
Отрезок B1B2 = 2b называется (при а > b) малой осью эллипса; – малая полуось эллипса.
3. ; ; и существует, если или , (от А1 до А2).
; и существует, если (от В1 до В2).
4. Степень вытянутости эллипса определяет параметр – эксцентриситет:
или , .
Если a = b, то имеем окружность с центром в т.О(0;0) и радиуса а. В этом случае .
Если , то имеем отрезок А1А2 и . Эллипс (при ) получен равномерным сжатием окружности сверху – снизу.
Аналогично можно рассмотреть случай, когда фокусы F1F2 расположены на оси ОУ ().
Пример: построение эллипса по каноническому уравнению и отыскание его параметров...
б) Смещенный эллипс
– уравнение смещенного эллипса. Центр расположен в т. С(α;β).
При построении смещенного эллипса применяется преобразование системы координат – параллельный перенос.
ХОУ – старая система координат;
т.О(0;0) – начало координат;
Х’СУ’ – новая система координат; т.С(α,β) – ее начало координат.
, , масштабная единица одна и та же.
Возьмем на плоскости произвольно т.М. В системе ХОУ ее координаты х,у; в системе Х’СУ’ – х’,у’ , причем ; . Отсюда
Сделаем в уравнении смещенного эллипса замену переменной по формулам , получим каноническое уравнение эллипса .
Строим эллипс по его каноническому уравнению в системе Х’СУ’.
Пример: построение эллипса, заданного в смещенном виде: .
3.3 Гипербола – ГМТ плоскости, модуль разности расстояний которых до двух фиксированных точек плоскости – фокусов F1, F2 – постоянен и равен числу 2а.
а) Каноническое уравнение
- АлтГТУ 419
- АлтГУ 113
- АмПГУ 296
- АГТУ 266
- БИТТУ 794
- БГТУ «Военмех» 1191
- БГМУ 172
- БГТУ 602
- БГУ 153
- БГУИР 391
- БелГУТ 4908
- БГЭУ 962
- БНТУ 1070
- БТЭУ ПК 689
- БрГУ 179
- ВНТУ 119
- ВГУЭС 426
- ВлГУ 645
- ВМедА 611
- ВолгГТУ 235
- ВНУ им. Даля 166
- ВЗФЭИ 245
- ВятГСХА 101
- ВятГГУ 139
- ВятГУ 559
- ГГДСК 171
- ГомГМК 501
- ГГМУ 1967
- ГГТУ им. Сухого 4467
- ГГУ им. Скорины 1590
- ГМА им. Макарова 300
- ДГПУ 159
- ДальГАУ 279
- ДВГГУ 134
- ДВГМУ 409
- ДВГТУ 936
- ДВГУПС 305
- ДВФУ 949
- ДонГТУ 497
- ДИТМ МНТУ 109
- ИвГМА 488
- ИГХТУ 130
- ИжГТУ 143
- КемГППК 171
- КемГУ 507
- КГМТУ 269
- КировАТ 147
- КГКСЭП 407
- КГТА им. Дегтярева 174
- КнАГТУ 2909
- КрасГАУ 370
- КрасГМУ 630
- КГПУ им. Астафьева 133
- КГТУ (СФУ) 567
- КГТЭИ (СФУ) 112
- КПК №2 177
- КубГТУ 139
- КубГУ 107
- КузГПА 182
- КузГТУ 789
- МГТУ им. Носова 367
- МГЭУ им. Сахарова 232
- МГЭК 249
- МГПУ 165
- МАИ 144
- МАДИ 151
- МГИУ 1179
- МГОУ 121
- МГСУ 330
- МГУ 273
- МГУКИ 101
- МГУПИ 225
- МГУПС (МИИТ) 636
- МГУТУ 122
- МТУСИ 179
- ХАИ 656
- ТПУ 454
- НИУ МЭИ 641
- НМСУ «Горный» 1701
- ХПИ 1534
- НТУУ «КПИ» 212
- НУК им. Макарова 542
- НВ 777
- НГАВТ 362
- НГАУ 411
- НГАСУ 817
- НГМУ 665
- НГПУ 214
- НГТУ 4610
- НГУ 1992
- НГУЭУ 499
- НИИ 201
- ОмГТУ 301
- ОмГУПС 230
- СПбПК №4 115
- ПГУПС 2489
- ПГПУ им. Короленко 296
- ПНТУ им. Кондратюка 119
- РАНХиГС 186
- РОАТ МИИТ 608
- РТА 243
- РГГМУ 118
- РГПУ им. Герцена 124
- РГППУ 142
- РГСУ 162
- «МАТИ» — РГТУ 121
- РГУНиГ 260
- РЭУ им. Плеханова 122
- РГАТУ им. Соловьёва 219
- РязГМУ 125
- РГРТУ 666
- СамГТУ 130
- СПбГАСУ 318
- ИНЖЭКОН 328
- СПбГИПСР 136
- СПбГЛТУ им. Кирова 227
- СПбГМТУ 143
- СПбГПМУ 147
- СПбГПУ 1598
- СПбГТИ (ТУ) 292
- СПбГТУРП 235
- СПбГУ 582
- ГУАП 524
- СПбГУНиПТ 291
- СПбГУПТД 438
- СПбГУСЭ 226
- СПбГУТ 193
- СПГУТД 151
- СПбГУЭФ 145
- СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 380
- ПИМаш 247
- НИУ ИТМО 531
- СГТУ им. Гагарина 114
- СахГУ 278
- СЗТУ 484
- СибАГС 249
- СибГАУ 462
- СибГИУ 1655
- СибГТУ 946
- СГУПС 1513
- СибГУТИ 2083
- СибУПК 377
- СФУ 2423
- СНАУ 567
- СумГУ 768
- ТРТУ 149
- ТОГУ 551
- ТГЭУ 325
- ТГУ (Томск) 276
- ТГПУ 181
- ТулГУ 553
- УкрГАЖТ 234
- УлГТУ 536
- УИПКПРО 123
- УрГПУ 195
- УГТУ-УПИ 758
- УГНТУ 570
- УГТУ 134
- ХГАЭП 138
- ХГАФК 110
- ХНАГХ 407
- ХНУВД 512
- ХНУ им. Каразина 305
- ХНУРЭ 324
- ХНЭУ 495
- ЦПУ 157
- ЧитГУ 220
- ЮУрГУ 306
Полный список ВУЗов
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Кривые второго порядка. Алгебраической кривой второго порядка называется кривая Г, уравнение которой в декартовой системе координат имеет вид:
Аx 2 + 2Вxy + Сy 2 + 2Dx + 2Еy + F = 0,
где не все коэффициенты А, В и С равны одновременно нулю.
Если кривая Г невырожденная, то для неё найдется такая декартова прямоугольная система координат, в которой уравнение этой кривой примет один из следующих трех видов (каноническое уравнение):
Эллипс – геометрическое множество точек плоскости, сумма расстояний от которых до двух точек и , называемых фокусами, есть величина постоянная 2a, большая, чем расстояние между фокусами 2c:
Эллипс, заданный каноническим уравнением: симметричен относительно осей координат. Параметры а и b называются полуосями эллипса (большой и малой соответственно), точки , , , называются его вершинами. Если а>b, то фокусы находятся на оси ОХ на расстоянии от центра эллипса О.
называется эксцентриситетом эллипса и является мерой его «сплюснутости» (при эллипс является окружностью, а при он вырождается в отрезок длиною ). Если а
Гипербола, заданная каноническим уравнением:
симметрична относительно осей координат. Она пересекает ось ОХ в точках и – вершинах гиперболы, и не пересекает оси ОY. Параметр а называется вещественной полуосью, b – мнимой полуосью. Число
называется эксцентриситетом гиперболы. Прямые
называются асимптотами гиперболы.
Гипербола, заданная каноническим уравнением:
называется сопряжённой (имеет те же асимптоты). Её фокусы расположены на оси OY.
Она пересекает ось ОY в точках и – вершинах гиперболы, и не пересекает оси ОX.В этом случае параметр b называется вещественной полуосью, a – мнимой полуосью. Эксцентриситет вычисляется по формуле:
Парабола – множество точек плоскости, равноудаленных от данной точки F, называемой фокусом, и данной прямой, называемой директрисой: .
Парабола, заданная указанным каноническим уравнением, симметрична относительно оси ОХ.
задает параболу, симметричную относительно оси ОY. Парабола
имеет фокус и директрису
имеет фокус и директрису
Если р>0, то в обоих случаях ветви параболы обращены в положительную сторону соответствующей оси, а если р 2 + 2Вxy + Сy 2 + 2Dx + 2Еy + F = 0,
где не все коэффициенты А, В и С равны одновременно нулю.
Оно задаёт кривую второго порядка. Наша цель: поменять систему координат так, чтобы максимально упростить данное уравнение. Для этого сначала (если B0) повернём искодный базис (координатные оси Ox и Oy) на угол б против часовой стрелки таким образом, чтобы новые оси Ox’ и Oy’ стали параллельны осям кривой, при этом исчезнет слагаемое 2Вxy:
– матрица линейного преобразования: поворот на угол б против часовой стрелки.
A(x’cosб – y’sinб) 2 + 2B(x’cosб – y’sinб)(x’sinб + y’cosб)+C(x’sinб + y’cosб) 2 + 2D(x’cosб – y’sinб) + 2E(x’sinб + y’cosб) + F = 0
Выберем угол б так, чтобы коэффициент при произведении x’y’ обратился в ноль, т.е. чтобы выполнялось равенство:
-2Acosбsinб + 2B(cos 2 б – sin 2 б) + 2Csinбcosб = 0
В новой системе координат Ox’y’ (после поворота на угол б), учитывая, что
уравнение будет иметь вид
А’x’ 2 + С’y’ 2 + 2D’x’ + 2Е’y’ + F’ = 0,
где коэффициенты А’ и С’ не равны одновременно нулю.
Следующий этап упрощения заключается в параллельном переносе осей Ox’ и Oy’ до совпадения их с осями кривой, при этом начало координат совпадёт с центром (или вершиной, в случае параболы) кривой. Техника преобразований на данном этапе заключается в выделении полного квадрата.
Таким образом, мы получим канонические уравнения кривых второго порядка. Всего возможны 9 качественно различных случаев (включая случаи вырождения и распадения):
- 4. (мнимый эллипс),
- 5. (пара мнимых параллельных прямых),
- 6. (пара параллельных прямых),
- 7. (пара совпавших прямых),
- 8. (точка (пара мнимых пересекающихся прямых)),
- 9. (пара пересекающихся прямых).
Кривые 2-го порядка со смещенными центрами (вершинами).
Если в общем уравнении кривой 2-го порядка
в частности, В = 0, то есть отсутствует член с произведением переменных, то это означает, что оси кривой параллельны координатным. Рассмотрим уравнение:
- (A и C одновременно). Можно показать, что при этом:1) Если АС > 0 (коэффициенты при квадратах переменных одного знака), то уравнение определяет эллипс;
- 2) Если АС
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный университет.
Кафедра «Товароведение и экспертиза потребительских товаров»
«Кривые второго порядка: эллипс, окружность, парабола, гипербола»
По дисциплине Высшая математика.
Пермина Александра Николаевна
студент группы 131
Кравченко Ольга Владимировна
Кривые второго порядка: эллипс, окружность, парабола, гипербола.
Кривыми второго порядка на плоскости называются линии пересечения кругового конуса с плоскостями, не проходящими через его вершину.
Если такая плоскость пересекает все образующие одной полости конуса, то в сечении получается эллипс, при пересечении образующих обеих полостей – гипербола, а если секущая плоскость параллельна какой-либо образующей, то сечением конуса является парабола.
Кривая второго порядка на плоскости в прямоугольной системе координат описывается уравнением:
Множество всех точек на плоскости, для которых сумма расстояний до двух фиксированных точек F 1 и F 2 есть заданная постоянная величина, называется эллипсом.
Каноническое уравнение эллипса.
Для любого эллипса можно найти декартову систему координат такую, что эллипс будет описываться уравнением (каноническое уравнение эллипса):
Оно описывает эллипс с центром в начале координат, оси которого совпадают с осями координат. Число a называют большой полуосью эллипса, а число b – его малой полуосью.
- Фокальное свойство. Если F1 и F2 — фокусы эллипса, то для любой точки X, принадлежащей эллипсу, угол между касательной в этой точке и прямой ( F1X) равен углу между этой касательной и прямой ( F2X) .
- Прямая, проведённая через середины отрезков, отсечённых двумя параллельными прямыми, пересекающими эллипс, всегда будет проходить через центр эллипса. Это позволяет построением с помощью циркуля и линейки легко получить центр эллипса, а в дальнейшем оси, вершины и фокусы.
- Эволютой эллипса является астроида.
- Эксцентриситетом эллипса называется отношение
Эллипс также можно описать как
- фигуру, которую можно получить из окружности, применяя аффинное преобразование
- ортогональную проекцию окружность на плоскость.
- Пересечение плоскости и кругового цилиндра.
Каноническое уравнение окружности.
Общее уравнение окружности записывается как:
Уравнение окружности радиуса R с центром в начале координат:
- Прямая может не иметь с окружностью общих точек; иметь с окружностью одну общую точку (касательная); иметь с ней две общие точки (секущая).
- Касательная к окружности всегда перпендикулярна её диаметру, один из концов которого является точкой касания.
- Через три точки, не лежащие на одной прямой, можно провести окружность, и притом только одну.
- Точка касания двух окружностей лежит на линии, соединяющей их центры.
- Длину окружности с радиусом R можно вычислить по формуле C = 2π R.
- Вписанный угол либо равен половине центрального угла, опирающегося на его дугу, либо дополняет половину этого угла до 180°.
- Два вписанных угла, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны.
- Вписанный угол, опирающийся на дугу длиной в половину окружности равен 90°.
Параболой называется множество точек плоскости, каждая из которых находится на одинаковом расстоянии от данной точки, называемой фокусом, и от данной прямой, называемой директрисой и не проходящей через фокус.
где р (фокальный параметр) – расстояние от фокуса до директрисы
- Парабола — кривая второго порядка.
- Она имеет ось симметрии, называемой осью параболы. Ось проходит через фокус и перпендикулярна директрисе.
- Пучок лучей параллельных оси, отражаясь в параболе, собирается в её фокусе. Для параболы с вершиной в начале координат (0; 0) и положительным направлением ветвей фокус находится в точке (0; 0,25).
- Если фокус параболы отразить относительно касательной, то его образ будет лежать на директрисе.
- Парабола является антиподерой прямой.
- Все параболы подобны. Расстояние между фокусом и директрисой определяет масштаб.
- При вращении параболы вокруг оси симметрии получается эллиптический параболоид.
· Прямая пересекает параболу не более чем в двух точках.
· Эксцентриситет параболы е=1.
Геометрическое место точек плоскости, для которых разность расстояний до двух фиксированных точек есть величина постоянная, называют гиперболой.
· Гипербола имеет две оси симметрии (главные оси гиперболы) и центр симметрии (центр гиперболы). При этом одна из этих осей пересекается с гиперболой в двух точках, называемых вершинами гиперболы. Она называется действительной осью гиперболы (ось Ох для канонического выбора координатной системы). Другая ось не имеет общих точек с гиперболой и называется ее мнимой осью (в канонических координатах – ось Оу). По обе стороны от нее расположены правая и левая ветви гиперболы. Фокусы гиперболы располагаются на ее действительной оси.
· Каждая гипербола имеет пару асимптот:
· Расстояние от начала координат до одного из фокусов гиперболы называют фокусным расстоянием гиперболы
· Эксцентриситетом гиперболы называется величина е = с / а.Эксцентриситет гиперболы e> 1
· Расстояние от вершины гиперболы до асимптоты вдоль направления параллельного оси ординат называется малой или мнимой полуосью гиперболы
🔍 Видео
Двойной интеграл в полярных координатахСкачать
§2 Различные уравнения окружностиСкачать
Coordinates on Circle - Координаты точек окружностиСкачать
Всё про углы в окружности. Геометрия | МатематикаСкачать
9 класс, 6 урок, Уравнение окружностиСкачать
Уравнение окружностиСкачать
Как проверяют учеников перед ЕНТСкачать
ГЕОМЕТРИЯ 9 класс: Уравнение окружности и прямойСкачать
Математика без Ху!ни. Кривые второго порядка. Эллипс.Скачать
9 класс, 5 урок, Уравнение линии на плоскостиСкачать
Уравнение окружности с центром на оси абсцисс, ординат или в начале координат. Урок 3. Геометрия 8.Скачать
УРАВНЕНИЕ ОКРУЖНОСТИСкачать