Задача 49. Найти координаты вершин, оси, фокусы, эксцентриситет и уравнения директрис эллипсов:
1) ![]() | 3) ![]() |
2) ![]() | 4) ![]() |
Задача 50. Составить каноническое уравнение эллипса, зная, что:
1) его полуоси равны и 2;
2) его большая ось равна 10, а расстояние между фокусами равно 8;
3) его малая ось равна 24, а расстояние между фокусами равно 10;
4) расстояние между фокусами равно 6, эксцентриситет ;
5) его большая ось равна 20, эксцентриситет ;
6) его малая ось равна 6 и точка принадлежит эллипсу;
7) расстояние между его директрисами равно 5, а расстояние между фокусами равно 4;
8) его большая ось равна 8, а расстояние между его директрисами равно 16;
9) его малая ось равна 6, а расстояние между его директрисами равно 13;
10) расстояние между его директрисами равно 32, а эксцентриситет равен ;
11) он проходит через точку и эксцентриситет равен
;
12) он проходит через точку и её расстояние от левого фокуса равно 20.
Задача 51. Найти точки эллипса , расстояние которых до правого фокуса равно 14.
Задача 52. Найти точки эллипса , расстояние которых до левого фокуса равно 2,5.
Задача 53. Найти длину хорды эллипса, которая делит пополам угол между осями, если:
1) ;
2) .
Задача 54. Составить уравнение прямой, проходящей через левый фокус и нижнюю вершину эллипса .
Задача 55. Составить уравнение прямой, проходящей через правый фокус и верхнюю вершину эллипса .
Задача 56*. На эллипсе найти точку, расстояние которой от правого фокуса в два раза меньше чем её расстояние от левого фокуса.
Задача 57*. Дан эллипс и окружность, имеющая центр в верхней вершине малой оси эллипса и проходящая через его фокусы. Найти точки пересечения эллипса и окружности.
Гипербола
Гиперболой называется геометрическое место точек плоскости, модуль разности расстояний, которых от двух фиксированных точек, называемых фокусами гиперболы, есть величина постоянная (), меньшая чем расстояние между фокусами (
) (Рис. 11).
Простейшее (каноническое) уравнение гиперболы мы получим, если выберем прямую, соединяющую фокусы, за ось абсцисс и поместим начало координат в середине между ними. Тогда уравнение гиперболы примет вид:
, (21)
где
. (22)
Точки ,
, пересечения эллипса с осью называются вершинами гиперболы. Отрезок
называется действительной осью гиперболы, отрезок
называется мнимой осью гиперболы, параметры
и
, входящие уравнение (21), называются действительной и мнимой полуосями соответственно.
Гиперболы
и
,
называется сопряжёнными.
Если , то гипербола называется равносторонней.
Эксцентриситетом гиперболы называется отношение расстояния между фокусами к его большой оси, т. е.
. (23)
Очевидно, что .
Гипербола (24) состоит из двух бесконечных ветвей (правой и левой). Расстояние точки гиперболы от его фокусов (фокальные радиус-векторы) определяются формулами:
Директрисами эллипса называются две прямые, перпендикулярные большой оси эллипса и отстоящие от его центра на расстоянии, равном . Уравнения директрис:
,
. (24)
Прямые называются асимптотами гиперболы.
Задача 58. Составить каноническое уравнение гиперболы, зная, что уравнения асимптот и расстояние между директрисами
.
Решение. Каноническое уравнение гиперболы (21):
.
Для того чтобы найти параметры и
составим систему.
Известно, что асимптоты гиперболы задаются уравнениями
.
Тогда из условия задачи получим первое уравнение системы:
.
Так как уравнения директрис (24):
,
,
то из условия задачи
.
Из равенств (22) и (23) следует, что
.
Тогда
.
Это второе уравнение системы.
Итак, получили систему
Её решение ,
.
Искомое уравнение гиперболы
.
Задача 59. Фокусы гиперболы совпадают с фокусами эллипса . Составить уравнение гиперболе, если её эксцентриситет равен 2.
Решение. Из канонического уравнения данного эллипса известно, что
,
.
По формуле (16) найдём :
.
По условию задачи фокусы гиперболы совпадают с фокусами эллипса. Значит
.
Так как эксцентриситет гиперболы равен 2, то
.
Для нахождения воспользуемся равенством (22):
.
Следовательно, искомое уравнение гиперболы
.