וידאו · הנדסה אנליטית

ו3. אנליטית התנך של האליפסה

פריט מסוג וידאו עם סיכום ותרגול צמודים.

התקדמות בפריט0%
תוכן הקורס

תוכן הקורס

ניווט לפי נושאים

493 פריטים · 25 נושאים0%

סיכום שיעור

  • השיעור עוסק בהגדרה האנליטית של האליפסה, במאפיינים שלה ובמשוואתה הכללית במישור הקרטזי. נלמדים המוקדים, משוואת האליפסה, והקשר בין הפרמטרים a, b, c.
  • להבין את הגדרת האליפסה כאוסף נקודות שסכום מרחקן ממוקדים הוא קבוע
  • להכיר את המוקדים (foci) של האליפסה
  • להבין את משמעות הפרמטרים a, b, c באליפסה
  • לרשום ולפשט את משוואת האליפסה הכללית במישור הקרטזי
  • להבין את הקשר בין a, b ו-c במשוואה a בריבוע - b בריבוע = c בריבוע
  • הגדרת האליפסה: האליפסה מוגדרת כאוסף של נקודות שסכום המרחקים שלהן משתי נקודות קבועות (המוקדים) שווה לקבוע חיובי שני a.
  • נסמן את המרחקים ונגדיר את הפרמטרים: נסמן את המרחקים מהמוקדים ונגדיר את הקשרים בין המאפיינים algebraically.
  • המשוואה האנליטית של האליפסה: באמצעות אקווה שימושית מתקבלת המשוואה הכללית של האליפסה במישור הקרטזי בצורת יחסית פשוטה.
  • הקשר בין הפרמטרים: קיים קשר חשוב וקריטי בין a, b ו-c שמאפשר להתייחס למאפיינים השונים של האליפסה.

תרגול קצר

משוואת אליפסה עם פרמטרים נתונים

רמת קושי: קל

ממתין

נתונה אליפסה שהציר הגדול שלה 8 והציר הקטן 6. כתוב את משוואת האליפסה במישור הקרטזי עם מוקדים על ציר x.

אליפסהמשוואהרמת 5 יח״ל

רמז: חישב את a ו-b מחצי האורכים של הצירים, a = 8/2, b = 6/2. ואז השתמש במשוואת האליפסה הכללית.

פתרון מלא

תשובה סופית: x^2/16 + y^2/9 = 1

a=4, b=3. משוואת האליפסה היא x בריבוע חלקי 16 ועוד y בריבוע חלקי 9 שווה 1.

חשב את c ואת מיקום המוקדים

רמת קושי: בינוני

ממתין

נתונה אליפסה ש-a=5 ו-b=3. חשב את c וכתוב את מיקום המוקדים (foci) במישור הקרטזי אם המוקדים על ציר x.

אליפסהמוקדיםחישובים

רמז: הנוסחה היא c בריבוע = a בריבוע - b בריבוע.

פתרון מלא

תשובה סופית: c=4, מוקדים: (4,0), (-4,0)

c בריבוע = 25 - 9 =16, אז c=4. המוקדים הם (4,0) ו(-4,0).

הוכחת קשר בין a,b,c

רמת קושי: מאתגר

ממתין

הוכח מבנית כי a בריבוע פחות b בריבוע שווה c בריבוע עבור אליפסה עם מוקדים על ציר x.

אליפסההוכחותקשרים

רמז: התחל מהגדרת המרחקים וממכפלת המשוואות האליפטיות, השתמש בתכונת סכום המרחקים הקבוע.

פתרון מלא

תשובה סופית: a^2 - b^2 = c^2

מוכחים באמצעות ניתוח גאומטרי ושימוש במשוואת המרחקים שיוצרות את האליפסה, שקשר זה חייב להתקיים כדי לשמור על סכום המרחקים הקבוע 2a.

פתרון אליפסה עם נתונים חלקיים

רמת קושי: בגרות

ממתין

נתונה אליפסה עם מוקדים ב-(3,0) ו-(-3,0) וסכום של המרחקים משתי נקודות הקבועות הוא 8. מצא את משוואת האליפסה.

אליפסהמוקדיםבגרות

רמז: הנקודה c היא 3, וסכום המרחקים הוא 2a=8, לכן a=4. חשב b בעזרת c ו-a.

פתרון מלא

תשובה סופית: x^2/16 + y^2/7 = 1

a=4, c=3, b=\sqrt{a^2 - c^2} = \sqrt{16-9} = \sqrt{7}. המשוואה: x^2/16 + y^2/7 = 1.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

מפת פתרון – מציאת משוואת האליפסה

לימוד תהליך הבנייה של משוואת האליפסה לפי פרמטרים נתונים

8 תחנות6 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא משוואת האליפסה במישור הקרטזי

  2. נתון 1

    מוקד ראשון: (3,0)

  3. נתון 2

    מוקד שני: (-3,0)

  4. נתון 3

    סכום המרחקים משתי נקודות המוקדים הוא 8

  5. רעיון

    הרעיון המרכזי

    נחשב את הפרמטרים a,b,c מהנתונים ונשתמש במשוואת האליפסה הכללית.

  6. נוסחה

    b שווה שורש של a בריבוע פחות c בריבוע

    b = sqrt(a^2 - c^2)b = a^2 - c^2
  7. משוואה

    נחליף את a ו-b במשוואה הכללית

    נחליף את a ו-b במשוואה הכללית

    x^2 / 16 + y^2 / 7 = 1x^(2)/16 + y^(2)/7 = 1(x^(2))/(16) + (y^(2))/(7) = 1
  8. פישוט

    מפשטים

    מפשטים כדי להגיע לנעלם.

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

המספרים שמייצגים את המוקדים

מה עושים

המוקדים נתונים בנקודות (3,0) ו(-3,0)

למה

הם נקודות המוקד של האליפסה, מגדירות את מיקומה במישור.

c הוא המרחק מהמוקד אל מרכז הצירים, כלומר c=3.

2

זיהוי נתונים

סכום המרחקים הקבוע

מה עושים

הסכום d1+d2 שווה ל-8

למה

הגדרת האליפסה קובעת שסכום המרחקים מכל נקודה לאלו הוא קבוע.

2a = 8 ולכן a = 4.

3

בחירת שיטה

לקשור בין הפרמטרים

מה עושים

נמצא את b מהקשר בין a,c ו-b

למה

הפרמטרים מקושרים במשוואה a^2 - b^2 = c^2

החשיבה מאפשרת להגיע למשוואת האליפסה הצורה האופיינית שלה.

4

בניית משוואה

חישוב b

מה עושים

b שווה שורש של a בריבוע פחות c בריבוע

למה

זו הנוסחה המקשרת את שלושת הפרמטרים.

b = sqrt(16 - 9) = sqrt(7)

נוסחה / הצבה

b = sqrt(a^2 - c^2)b = a^2 - c^2

זכור שחישוב שורש מבוצע לאחר חיסור.

5

פתרון

כתיבת משוואת האליפסה

מה עושים

נחליף את a ו-b במשוואה הכללית

למה

המשוואה מגדירה את האליפסה במישור הקרטזי

x^2 / 16 + y^2 / 7 = 1

נוסחה / הצבה

x^2 / 16 + y^2 / 7 = 1x^(2)/16 + y^(2)/7 = 1(x^(2))/(16) + (y^(2))/(7) = 1

הציבו את הערכים בעזרת הפסיקים כחלוקה.

6

תשובה

משוואת האליפסה הסופית

מה עושים

משוואת האליפסה היא x בריבוע חלקי 16 ועוד y בריבוע חלקי 7 שווה 1

למה

זו הצורה הסטנדרטית של המשוואה עם הנתונים המסופקים

x^2/16 + y^2/7 = 1

פתרונות כלליים

  • משוואת אליפסה עם פרמטרים נתונים: a=4, b=3. משוואת האליפסה היא x בריבוע חלקי 16 ועוד y בריבוע חלקי 9 שווה 1.
  • חשב את c ואת מיקום המוקדים: c בריבוע = 25 - 9 =16, אז c=4. המוקדים הם (4,0) ו(-4,0).
  • הוכחת קשר בין a,b,c: מוכחים באמצעות ניתוח גאומטרי ושימוש במשוואת המרחקים שיוצרות את האליפסה, שקשר זה חייב להתקיים כדי לשמור על סכום המרחקים הקבוע 2a.
  • פתרון אליפסה עם נתונים חלקיים: a=4, c=3, b=\sqrt{a^2 - c^2} = \sqrt{16-9} = \sqrt{7}. המשוואה: x^2/16 + y^2/7 = 1.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.