Matematik

Bevise sætninger med ledelinje og brændpunkt

12. december 2015 af JonathanAznar (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej, det står sådan, at jeg skal bevise nogle sætninger, som jeg selv bestemmer med  ledelinje og brændpunkt.

Den eneste sætning jeg kender til er, at afstanden fra ledelinjen til et punkt og afstanden fra brændepunktet til samme punkt, er samme afstand vil det være en parabel.

Andre sætninger har jeg ikke. Håber nogle kan give noget input og hvis, så uddybe

mvh

Jonathan


Brugbart svar (0)

Svar #1
13. december 2015 af mathon

Keglesnit:

Lad der være givet en linje l, et punkt F, der ikke ligger på l, og et tal e\in\mathbb {R}_+.

Vi vil undersøge mængden af punkter P i planen, hvis afstande \left |PF \right | fra F og \left | Pl \right | fra l
har forholdet e
dvs punktmængden

                                     K=\{P\; |\; \left | PF \right |=e\left | Pl \right |\}.

Denne punktmængde kaldes et keglesnit, med l som ledelinje, F som brændpunkt og e som eksentricitet.

Mængderne
                        \{P\; |\; \left | PF \right |<e\left | Pl \right |\},               \{P\; |\; \left | PF \right |>e\left | Pl \right |\}

kaldes henholdsvis det indre og det ydre for for keglesnittet K. Det bemærkes, at brændpunktet F tilhører det indre og ledelinjen l det ydre for K.


Brugbart svar (0)

Svar #2
13. december 2015 af mathon

For at finde en ligning for K vælges et ortonormalt koordinatsystem (F,\overrightarrow{i},\overrightarrow{j}) således at 2.aksen er parallel med med l, og at l tilhører dens negative halvplan. Idet afstanden \left |Fl \right | mellem F og l betegnes med d, er
x=-d en ligning for l.
Man har da
                         K\! \! :\; \; \{P(x,y)\; |\; \sqrt{x^2+y^2}=e\left | x+d \right |\},
altså at
                                   \sqrt{x^2+y^2}=e\left | x+d \right |
er en ligning for K.
Den er ensbetydende med
                        \bold{\color{Red} 1)}       x^2+y^2=e^2\left ( x+d \right)^2.

Keglesnittet K er symmetrisk om 1.aksen. Af 2.aksen indeholder K punkterne C_1(0,ed) og C_2(0,-ed).
Sædvanligvis kaldes afstanden \left | C_1C_2 \right | for keglesnittets parameter og den betegnes med p. For parameteren gælder derfor
                                               p=2ed.

Ligningen for ledelinjen l kan da skrives x=-\frac{p}{2e}        
og \bold{\color{Red} 1)} skrives
                                       x^2+y^2=e^2\left ( x+\frac{p}{2e} \right )^2    
hvilket er ensbetydende med

                                       \bold{\color{Red} 2)}\; \; (1-e^2)x^2+y^2-pex-\tfrac{1}{4}p^2=0.

Dette viser, at ethvert keglesnit K=\{P\; |\; \left | PF \right |=e\left | Pl \right |\} er en andengradskurve.

Keglesnittet \bold{\color{Red} 2)} kaldes for
                                             e<1   for en ellipse     specifikt for e=0 for en cirkel

                                             e=1   for en parabel
                                             e>1  for en hyperbel.


Svar #3
13. december 2015 af JonathanAznar (Slettet)

Tusind tak for svaret, Mathon! Dog forstår jeg ikke det hele for at være ærlig.

Kunne du måske skrive i ord, hvad du gør? Bare sådan kort, således jeg selv kan tænke over det, og måske over komme med betegnelser for, hvad de forskellige symboler betyder? 

Igen, mange gange tak!

Jonathan


Skriv et svar til: Bevise sætninger med ledelinje og brændpunkt

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.