6-ma’ruza. Mavzu: Tekislikdagi to’g’ri chiziq tenglamalari. Reja
tenglamasi deb ataladi. 2–misol
Download 0.79 Mb. Pdf ko'rish
|
6-7-8
- Bu sahifa navigatsiya:
- O’z – o’zini tekshirish uchun savollar.
- Adabiyotlar
- 8.1.Ikkinchi tartibli egri chiziqlar haqida tushuncha. 1-ta‘rif.
- Dx+Ey+F =0
- 8.4.Giperbola va uning kanonik tenglamasi. 5-ta‘rif.
tenglamasi deb ataladi. 2–misol. M 1 (3; 4; 2) va M 2 (3; -2; 1) nuqtalarlan o’tuvchi to’g’ri chiziq tenglamasi yozilsin.
68
Yechish. (13.4) formulaga asosan 2 1 2 4 2 4 3 3 3 z y x yoki 1 2 6 4 0 3
y x
kelib chiqadi m=0 bo’lgani uchun to’g’ri chiziq 0х o’qqа perpendikulyar va uning tenglamasini 1 2 6 4 , 3 z y x yoki
0 8 6 , 0 3
y x
ko’rinishda yozish mumkin. O’z – o’zini tekshirish uchun savollar. 1. Tekislikda egri chiziq tenglamasi nima? 2. Sirt tenglamasi nima? 3. Qanday vektor tekislikning normal vektori deb ataladi? 4. Berilgan nuqtadan o’tuvchi tekislik tenglamasini yozing. 5. Tekislikning umumiy tenglamasini yozing. 6. Umumiy tenglamaning xususiy ko’rinishlariga izohlar bering. 7. Tenglamasiga ko’ra tekislik qanday yasaladi? 8. Tekislikning kesmalarga nisbatan tenglamsini yozing. 9. Uch nuqtadan o’tuvchi tekislik tenglamasini yozing. 10. Tekislikning normal tenglasini yezing va uning asosiy xususiyatini ayting. 11. Tekislikning umumiy tenglasini qanday qilib normal ko’rinishiga keltiriladi? Normallovchi ko’paytuvchi nima va u qanday topiladi? 12. Koordinatalar boshidan tekislikkacha masofa qanday topiladi? 13. To’g’ri chiziqning yo’naltiruvchi vektori nima? 14. To’g’ri chiziqning kanonik, parametrik va umumiy tenglamalarini yozing. 15. To’g’ri chiziqning parametrik va umumiy tenglamalari qanday qilib uning kanonik tenglamalariga keltiriladi? 16. To’g’ri chiziqning kanonik tenglamalari qanday qilib uning umumiy tenglamalariga keltiriladi? 17. Ikki nuqtadan o’tuvchi to’g’ri chiziq tenglamasini yozing.
Reja: 1. Ikkinchi tartibli egri chiziqlar haqida tushuncha. 2. Aylana va uning kanonik tenglamasi. 3. Ellips va uning kanonik tenglamasi. 4. Giperbola va uning kanonik tenglamasi. 5. Parabola va uning kanonik tenglamasi. 6. Ikkinchi tartibli egri chiziqlarni qo’llanilishi.
yarim o’q, fokal o’q, simmetriya o’q, ellipsning uchlari, haqiqiy o’q, mavhum o’q, giperbolaning uchi, direktrisa, parabolaning parametri, ekssentrisitet.
69
8.1.Ikkinchi tartibli egri chiziqlar haqida tushuncha. 1-ta‘rif. 0 2 2 F Ey Dx Cy Bxy Ax (11.1) ko’rinishdagi tenglama ikkinchi darajali algebraik tenglama deb ataladi. Bu yerdagi А, В, С, D, Е, F ma‘lum sonlar bo’lib ulardan А, В, С bir vaqtda nolga teng emas. Aks holda, ya‘ni А=В=С=0 bo’lganda (11.1) tenglama
ko’rinishdagi chiziqli (birinchi darajali) tenglamaga aylanadi va bu to’g’ri chiziq tenglamasi ekanligini bilamiz.
tenglama yordamida aniqlanadigan egri chiziqlar ikkinchi tartibli egri chiziqlar deb ataladi. (11.1) ikkinchi tartibli egri chiziqning umumiy tenglamasi deyiladi. Ikkinchi tartibli egri chiziqlarga aylana,ellips, giperbola va parabolalar kiradi.
tekislik nuqtalarining geometrik o’rniga aylana deb ataladi. Tekislikning berilgan nuqtasini aylananing markazi, undan aylanagacha masofani aylananing radiusi deb ataymiz. Markazi 0 1 (а;b) nuqtada bo’lib radiusi R ga teng aylananing tenglamasini tuzamiz (43 a -chizma). Aylananing ixtiyoriy nuqtasini M(x;y) desak aylananing ta‘rifiga binoan: МО 1 =R.. Ikki nuqta orasidagi masofani topish formulasi (1.2 ) dan foydalansak. R b y a x 2 2 ) ( ) (
yoki bu tenglikni har ikkala tomonini kvadratga ko’tarsak 2 2 2 ) ( ) (
b y a x (11.2) kelib chiqadi. Shunday qilib aylananing istalgan M(x;y) nuqtasining kooordinatalari (11.2) tenglamani qanoatlantirar ekan. Shuningdek aylanaga tegishli bo’magan hech bir nuqtaning koordinatalari (11.2) tenglamani qanoatlantirmaydi. Demak (11.2) aylana tenglamasi. U aylananing kanonik (eng sodda) tenglamasi deb ataladi.
Xususiy holda aylananing markazi 0 1 (а,b) koordinatalar boshida bo’lsa а=b=0 bo’lib uning tenglamasi 2 2 2 R y x (11.3) ko’rinishga ega bo’ladi (43 b -chizma). Endi aylananing kanonik tenglamasini ikkinchi tartibli egri chiziqning umumiy tenglamasi (11.1) bilan taqqoslaymiz. (11.2) da qavslarni ochib ma‘lum almashtirishlarni bajarsak u
70
43-chizma.
0
2 2 2 2 2 2 R b a ay ax y x
(11.4) ko’rinishga ega bo’ladi. 1-misol. 0 4 2 2 2 2 y y x x tenglama hech qanday egri chiziqni aniqlamasligi ko’rsatilsin.
0 4 1 1 ) 1 2 ( ) 1 2 ( 2 2 y y x x
ko’rinishda yozsak undan 2 ) 1 ( ) 1 ( 2 2
x
tenglikka ega bo’lamiz. Koordinatalari bu tenglamani qanoatlantiruvchi nuqta mavjud emas. Demak berilgan tenglama hech qanday egri chiziqni tenglamasi emas. 8.3. Ellips va uning kanonik tenglamasi. 4-ta‘rif. Har bir nuqtasidan tekislikning berilgan ikkita nuqtasigacha masofalarning yig’indisi o’zgarmas bo’lgan shu tekislik nuqtalarining geometrik o’rniga ellips deb ataladi. Tekislikning berilgan nuqtalarini F 1 va F
2 orqali belgilab ularni ellipsning fokuslari deb ataymiz. Fokuslar orasidagi masofani 2c va ellipsning har bir nuqtasidan uning fokuslarigacha bo’lgan masofalarning yig’indisini 2a orqali belgilaymiz. 0xy dekart koordinatalar sistemasini 0x o’qni ellipsning fokuslari F 1 va F 2 orqali o’tkazib F 1 dan F
2 tomonga yo’naltiramiz, koordinatalar boshini esa F 1 F
kesmaning o’rtasiga joylashtiramiz. U holda fokuslar F 1 (-c;0), F 2 (c,0)
koordinatalarga ega bo’ladi (44-chizma). Endi shu ellipsning tenglamasini keltirib chiqaramiz. M(x,y) ellipsning ixtiyoriy nuqtasi bo’lsin. Ta‘rifga ko’ra M nuqtadan ellipsning fokuslari F 1 va F 2
gacha masofalarning yig’indisi o’zgarmas son 2a ga teng, ya‘ni 44-chizma 71
MF 1 +MF 2 =2a. Ikki nuqta orasidagi masofani topish formulasi (1.2 ) ga ko’ra 2 2 2 2 2 1 ) ( ) (
c x MF y c x MF
bo’lgani uchun a y c x y c x 2 ) ( ) ( 2 2 2 2 2 2
2 ) ( 2 ) ( y c x a y c x
kelib chiqadi. Oxirgi tenglikning ikkala tomonini kvadratga ko’tarib ixchamlaymiz: . ) ( ; ) ( ; ) ( 4 4 4 ; 2 ) ( 4 4 2 ; ) ( ) ( 2 2 ) 2 ( ) ( 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 y c x a cx a y c x a a cx y c x a a cx y c cx x y c x a a y c cx x y c x y c x a a y c x
Buni yana ikkala tomonini kvadratga ko’tarib ixchamlasak ; ; 2 2 ; 2 2 ; ) ( 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 4
a a y a x c x a y a c a cx a x a x c cx a a y c cx x a x c cx a a y c x a x c cx a a
) ( ) ( 2 2 2 2 2 2 2 2 c a a y a x c a (11.7) hosil bo’ladi. Uchburchak ikki tomonining yig’indisi uchinchi tomonidan katta ekanini nazarda tutsak 2 1 MF F dan MF 1 +MF
2 >F 1 F 2 ; 2a>2c; a>c; a 2 -c 2 >0 (a>0, c>0) bo’ladi. a 2 -c 2 =b 2 deb belgilab uni (11.7) ga qo’yamiz. U holda 2 2 2 2 2 2 b a y a x b yoki buni а 2
2 ga bo’lsak 1 2 2 2 2 b y a x (11.8) kelib chiqadi. Shunday qilib ellipsning ixtiyoriy M(x,y) nuqtasini koordinatalari (11.8) tenglamani qanoatlantiradi. Aksincha ellipsga tegishli bo’lmagan hech bir nuqtani koordinatalari bu tenglamani qanoatlantirmaydi. Demak (11.8) ellipsning tenglamasi. U ellipsning kanonik tenglamasi deb ataladi. Koordinatalar boshi ellipsning markazi deyiladi. Koordinata o’qlari esa ellipsning simmetriya o’qlari bo’lib xizmat qiladi. Ellipsning fokuslari joylashgan o’q uning fokal o’qi deyiladi. Ellipsning simmetriya o’qlari bilan kesishish nuqtalari uni uchlari deyiladi. А 1 (- а;0), А(а;0), В 1 (0;-b), В(0,b) nuqtalar ellipsning uchlari. а va b sonlar mos ravishda ellipsning katta va kichik yarim o’qlari deyiladi. a c nisbat ellipsning ekssentrisiteti deyiladi va orqali belgilanadi. Ellips uchun 0<
Haqiqatan, а
tenglikni а 2 ga bo’lsak 2 2
b a c yoki
2 2 1 a b bo’ladi. Bundan ekssentrisitet qanchalik kichik bo’lsa ellipsning kichik yarim o’qi uning katta yarim o’qidan shunchalik kam farq qilishini ko’ramiz.
72
b=а bo’lganda ellips tenglamasi x 2 +y 2 =a 2 ko’rinishiga ega bo’lib ellips aylanaga aylanadi. Bu holda 0 2 2 2 2
a b a c , bo’lgani uchun 0 0
a
bo’ladi. Demak aylana ekssentrisiteti nolga teng va fokuslari uning markaziga joylashgan ellips ekan.
45-chizma 2-misol. 9x 2 +25y 2 -225=0 tenglamaga ko’ra ikkinchi tartibli egri chiziqning turi aniqlansin va egri chiziq chizilsin.
2 +25у 2 =225 ko’rinishda yozib buni 225 ga bo’lsak 1 225 25 225
9 2 2
x 1 3
2 2 2 2 y x
kelib chiqadi. Demak berilgan tenglama yarim o’qlari a=5, b=3 bo’lgan ellipsni tenglamasi ekan (46-chizma)
46-chizma. 8.4.Giperbola va uning kanonik tenglamasi. 5-ta‘rif. Har bir nuqtasidan tekislikning berilgan ikkita nuqtasigacha masofalarning ayirmasi o’zgarmas bo’lgan shu tekislik nuqtalarining geometrik o’rniga giperbola deb ataladi. Tekislikning berilgan nuqtalarini F 1 va F
2 orqali belgilab ularni gepirbolaning fokuslari deb ataymiz. Fokuslar orasidagi masofani 2c va giperbolaning har bir nuqtasidan uning fokuslarigacha bo’lgan masofalarning ayirmasini a 2 orqali belgilaymiz. 0xy dekart koordinatalar sistemasini xuddi ellipsdagidek, ya‘ni 0x o’qni F 1
2 fokuslaridan o’tadigan qilib tanlaymiz va koordinatalar boshini F 1 F
kesmaning o’rtasiga joylashtiramiz. U holda fokuslar F 1 (-c,0),F 2 (c,0) koordinatalarga ega bo’ladi (48-chizma). 73
48-chizma Endi giperbolaning tenglamasini keltirib chiqaramiz. M(x,y) giperbolaning ixtiyoriy nuqtasi bo’lsin. Ta‘rifga binoan giperbolaning M nuqtasidan uning fokuslari F 1 va F 2 gacha
masofalarning ayirmasi o’zgarmas son a 2 ga teng, ya‘ni MF 1 -MF 2 =
2
Ikki nuqta orasidagi masofani topish formulasiga binoan 2 2 1 ) ( y c x MF
va 2 2 2 ) (
c x MF bo’lgani uchun a y c x y c x 2 ) ( ) ( 2 2 2 2 (11.9) kelib chiqadi. Ellips tenglamasini chiqarishda bajarilgan amallarga o’xshash amallarni bajarib (а 2 -с 2 )х 2 +а 2 у 2 =а 2 (а 2 -с 2 ) (11.10) tenglamaga ega bo’lamiz. Ma‘lumki uchburchakning ikki tomonini ayirmasi uchinchi tomonidan kichik. Shunga ko’ra 2 1
F дан F 1 M-F 2 M 1 F 2 ; 2а<2c; a 2 -c 2 <0 (a>0,c>0) hosil bo’ladi. Shuning uchun a 2 -c 2 =-b 2 yokи c 2 -a 2 =b 2 deb belgilab olamiz. U holda (11.10) formula -b 2
2 +a 2 y 2 =-a 2 b 2 yoki b 2 x 2 -a 2 y 2 =a 2 b 2
ko’rinishga ega bo’ladi. Buni а 2
2 ga bo’lib 1 2 2 2 2 b y a x (11.11) tenglamani hosil qilamiz. Shunday qilib giperbolaning ixtiyoriy M(x,y) nuqtasini koordinatalari (11.11) tenglamani qanoatlatirar ekan. Shuningdek giperbolaga tegishli bo’lmagan hech bir nuqtaning koordinatalari bu tenglamani qanoatlantirmasligini ko’rsatish mumkin. Demak u giperbolaning tenglamasi (11.11) giperbolaning kanonik tenglamasi deb ataladi. Giperbolaning tenglamasida
simmetrikligidan dalolat beradi. Ya‘ni qaralayotgan holda koordinata o’qlari giperbolaning simmetriya o’qlari ham bo’ladi. Gepirbolaning simmetriya o’qlarini kesishish nuqtasi giperbolaning
Download 0.79 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling