Директрисы эллипса и гиперболы




Определение. Директрисами эллипса называются две прямые, которые в канонической для эллипса системе координат имеют уравнения

или . (13)

рис.8.

Теорема. Пусть М – произвольная точка эллипса, , – ее фокальные радиусы, – расстояние от точки М до левой директрисы, – до правой. Тогда

, (14)

где – эксцентриситет эллипса.

Доказательство.

рис.9.

Пусть М(х, у) – координаты произвольной точки эллипса. Тогда

, ,

откуда и следуют равенства (14).

Теорема доказана.

п.8. Фокальный параметр эллипса.

Определение. Фокальным параметром эллипса называется длина перпендикуляра, восстановленного в его фокусе до пересечения с эллипсом.

Фокальный параметр принято обозначать буквой р.

рис.9.

Из определения следует, что фокальный параметр

.

Теорема. Фокальный параметр эллипса равен

. (15)

Доказательство. Так как точка N(–с; р) является точкой эллипса , то ее координаты удовлетворяют его уравнению:

.

Отсюда находим

,

откуда и следует (15).

Теорема доказана.

п.9. Второе определение эллипса.

Теорема из п.7. может служить определением эллипса.

Определение. Эллипсом называется ГМТ для которых отношениерасстояния до фиксированной точки плоскости, называемой фокусом, к расстоянию до фиксированной прямой, называемой директрисой, есть величина постоянная меньше единицы и называемая его эксцентриситетом:

.

Определение. Директрисами гиперболы называются две прямые,уравнения которых в канонической для гиперболы системе координатимеют вид

.

Так как , то .

Обозначение. Расстояние между директрисами обозначается 2d и равно

.

рис.8.

Теорема. Для любой точки гиперболы отношение ее фокального радиуса к расстоянию до соответствующей директрисы есть величина постоянная равная эксцентриситету:

. (7)

Доказательство. При выводе канонического уравнения гиперболы мы получили формулы для вычисления фокальных радиусов точки гиперболы с координатами М(х, у):

, ,

где числа х, и имеют одинаковые знаки.

Из рисунка 8 мы видим, что при

, ,

, ,

откуда и следуют равенства (7). Аналогично доказываются формулы (7) и при .

Теорема доказана.

Пересечение прямой второго порядка и прямой

Классификация кривых второго порядка, приведение уравнения кривой второго порядка к каноническому виду.

Аффинные преобразования

При построении изображений часто приходится иметь дело с ситуациями, когда общее изображение (рисунок) включает в себя целый ряд компонент (подрисунков), отличающихся друг от друга только местоположением, ориентацией, масштабом, т.е. отдельные подрисунки обладают значительным геометрическим сходством.

В этом случае целесообразно описать один подрисунок в качестве базового, а затем получать остальные требуемые подрисунки путем использования операций преобразования.

С помощью операций преобразования можно выполнять следующие действия:

1) перемещать рисунки из одного места экрана в другое;

2) создавать рисунок из более мелких элементов (составных частей);

3) добавлять к существующему рисунку новые элементы;

4) увеличивать размер рисунка для улучшения его наглядности или отображения более мелких деталей;

5) уменьшать размер рисунка для внесения, например, поясняющих надписей или отображения на экране новых рисунков;

6) создавать движущиеся изображения.

Все изменения рисунков можно выполнить с помощью трех базовых операций:

1) переноса (перемещения) изображения;

2) масштабирования (увеличения или уменьшения размеров) изображения;

3) поворота изображения (употребляют также термины вращение, изменение ориентации).

Эти операции называются аффинными преобразованиями. Различают двумерные и трехмерные аффинные преобразования.

Основные геометрические свойства двумерных аффинных преобразований:

1) прямые линии после преобразований остаются прямыми;

2) параллельные прямые – параллельными;

3) Отношения деления отрезков остаются неизменными.

Основные геометрические свойства трехмерных аффинных преобразований:

1) плоскости после преобразования остаются плоскостями;

2) параллельные плоскости – параллельными.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: