Matematik

Omskrivning af ellipsens ligning

24. november 2013 af Gandhara (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej, jeg står og skal bruge hjælp til noget SRP-matematik.

Jeg har koordinaterne for en stjerne der kredser om et sort hul. Jeg har plottet disse koordinsatsæt ind i en grap i geogebra, og har så lavet en keglesnit gennem 5 af punkterne. Jeg er så endt med en ligning for en ellipse der lyder som følger:

-1.027x2-0.785xy-0.578y2+0.019x-0.068y=-0.001

Spørgsmålet er så: Hvordan omskriver jeg denne til en ellipse-ligning som følger:

(x/a)2+(y/b)2=1

Fordi så kan jeg se værdier for stor og lilleakse i ligningen. Men det væsentlige er selve omskrivningen.

Håber nogen kan hjælpe (Siden det er SRP, kunne det være godt med xtra forklaringer) :)

Vedhæftet fil: Udklip.PNG

Brugbart svar (0)

Svar #1
24. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

Når der er et blandet led -0,785xy , betyder det, at ellipsens akser er roteret i forhold til koordinatsystemets x- og y-akser. Det fremgår jo også klart af den vedlagte tegning. 


Svar #2
24. november 2013 af Gandhara (Slettet)

Men hvad forslår du at jeg gør? Skal jeg på en eller anden måde sørge for at ellipsen står helt 'vandret'?


Brugbart svar (0)

Svar #3
24. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#2

Det simpleste er vel at aflæse ellipsens centrum og akselængder af den tegnede ellipse.


Svar #4
24. november 2013 af Gandhara (Slettet)

Jo, men jeg er nødt til at inddrage noget med keglesnit og ellipse(ligninger), og specielt det med at jeg omskriver til den anden form.


Svar #5
24. november 2013 af Gandhara (Slettet)

Men hvad nu hvis den blandede led ikke var der så? hvordan skulle jeg så omskrive til den anden form?


Brugbart svar (0)

Svar #6
24. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#5

Hvis det blandede led ikke var der, skulle man blot kvadratkomplettere leddene med x for sig og leddene med y for sig. Ellipsens ligning er

(x - x0)2/a2 + (y - y0)2/b2 = 1 ,

hvor (x0,y0) er ellipsens centrum.


Svar #7
24. november 2013 af Gandhara (Slettet)

Hvordan kommer du frem til den ligning?

Hvad er x0? hvordan kommer jeg frem til a og b?

Synes det til forveksling ligner den ligning jeg skal komme frem til i mit #0 (mit spørgsmål)


Brugbart svar (0)

Svar #8
24. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#7

Som forklaret i #6 er (x0,y0) ellipsens centrum.


Svar #9
24. november 2013 af Gandhara (Slettet)

Ja, det var dumt. Den havde jeg nok overset.

Men hvad med a og b?

Jeg forstår simpelthen ikke hvordan du omskriver fra min lange form, til din givne form.


Brugbart svar (0)

Svar #10
24. november 2013 af mathon

benyt det hjælpekoordinatsystem, hvori koefficienten til xy-leddet bliver 0.

              1)        Ax2 + Bxy + Cy2 + Dx + Ey + F = 0  

en akserotation af {O,i,j} med vinklen α

            bestemt af
                                                      B  
                                   tan(2α) = --------
                                                   A - C      

vil ændre ligning 1)
til den ævkivalente form

              2)        A' x' 2 + C' y' 2 + D' x' + E' y' + F ' = 0  

hvor
            A ' = A•cos2(α) + B•cos(α)•sin(α) + C•sin2(α)

            C ' = A•sin2(α) - B•sin(α)•cos(α) + C•cos2(α)

            D ' = D•cos(α) + E•sin(α)

            E ' = -D•sin(α) + E•cos(α)

            F ' = F


Svar #11
24. november 2013 af Gandhara (Slettet)

Ok...det forstod jeg ikke en pind af...

Lad os prøve noget andet. Det er lykkedes mig at dreje samme ellipse, således at xy-leddet er fjernet:

0.352x2+1.273y2-0.102x-0.563y=-0.065

Mathon/Andersen: kan i så vise mig hvordan mellemregningerne for sådan en omskrivning ser ud nu? Der burde ikke være nogen vinkel at forholde sig til :/


Brugbart svar (0)

Svar #12
24. november 2013 af mathon

#9
            her skal du beskrive et keglesnit

                       K = {P | |PF| = e•|PL| }         hvor F er brændpunktet, e er ekscentriciteten og L er ledelinjen

og gennemregne for    0 < e < 1

til formlen i #6.

    


Brugbart svar (0)

Svar #13
24. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#11

Så har du her

0.352x2 -0.102x = 0,352(x2 - 2·(0,102/(2·0,352))x) = 0,352·((x -(0.102/(2·0,352)))2 - (0.102/(2·0.352)2)

                        = (x -(0,102/(2·0,352)))2/1.68552 -0.352·(0.102/(2·0.352)2 

Foretag en tilsvarende omskrivning for y-leddene.


Brugbart svar (0)

Svar #14
24. november 2013 af mathon


                    Du skal kende og benytte koordinattransformationsformlerne.


Svar #15
24. november 2013 af Gandhara (Slettet)

Er koordinattransformation anvendt i #13?


Brugbart svar (0)

Svar #16
25. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#15

Nej, jeg benyttede x-leddene i dit udtryk i #11.


Brugbart svar (0)

Svar #17
27. november 2013 af mathon

se evt.
 

Vedhæftet fil:ellipse.docx

Brugbart svar (0)

Svar #18
27. november 2013 af mathon

Parallelforskydes ellipsen yderligere
fås centrumligningen

                                             (x-xo)2     (y-yo)2
                                             --------- + --------- = 1
                                                a2            b2


Skriv et svar til: Omskrivning af ellipsens ligning

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.