القطوع المخروطية conicss

50

Upload: biko-zuma-belnia

Post on 29-Jul-2015

1.857 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: القطوع المخروطية Conicss
Page 2: القطوع المخروطية Conicss

القطع المكافئمقدمة

القطع الزائدالقطع الناقص

مواقع مفيدة مصطلحات رياضية

Page 3: القطوع المخروطية Conicss
Page 4: القطوع المخروطية Conicss

المخروطية ConicالقطوعSections

مستوى قطع إذا

قائمين مخروطين

في نهائيين ال مقلوبين

واتجاهات مختلفة أوضاع

قطوع على نحصل فإننا

7 قطوعا تسمى مختلفة

مخروطية .

Page 5: القطوع المخروطية Conicss
Page 6: القطوع المخروطية Conicss

المكافئ القطعParabola

هـو : المكافئ القطـع

كل مجمـــــــوعـة

المستوى في النقـــــاط

عن البعدين المتساويــــة

معطـــاة نقطة

معطى .ومستقيــــم

الرأس

البؤرة

بالبؤرة النقطة تسمىبالدليل والمستقيم

المكافئ للقطع يوجدتماثل محور

التماثل محور

الدليل

Page 7: القطوع المخروطية Conicss

الذي المكافئ القطع معادلة

(0 , 0) رأسه

y = - pودليله ( p , 0) وبؤرته

2y ax

( , )A x y

21

4y x

p

القياسية والصورةهي :

1

4y

a 1

(0, )4a

والدليل هي البؤرة

أن حيث :

توضيح

x

y

(0, )p

y p

0p

x

y

(0, )p

y p

0p

( , )A x y

مفتوح

لألعلى

مفتوح

لألسفل

( , )A x y

المعادلة هي :

Page 8: القطوع المخروطية Conicss

2 2 2 2( 0) ( ) ( )x y p x y p ( , )A x y

y p y p

2 2

2 2 2

2 2 2 2 2

2

2

( )

( ) )

2 2

4

1

4

y p x y p

y p x y p

y py p x y py p

py x

y xp

أن تكون p > 0بفرض عندما ذلك P < 0وينطبق

النقطة عن البؤرة بعد A :

النقطة عن A بعدy = - pالدليل

x

y

(0, )p

y p

( , )A x y

(1) مثال

Page 9: القطوع المخروطية Conicss

( , )A x y

(2) مثال

الحل

2 21

8y ax y x

1 1 1(0, 2) (0, ) 2

4 4 8a

a a

(0, 2) بؤرته الذي المكافئ القطع معادلة أوجدودليله

2y (1) مثال

Page 10: القطوع المخروطية Conicss

( , )A x y

(3) مثال

22y x للقطع والدليل البؤرة أوجدالمكافئ

(2) مثال

1 1(0, ) (0, )4 8a

1 1 1

4 4(2) 8a

2y ax22y x الصورة على

حيث 2a

1 1

4 8y y

a

البؤرة هي :

هو والدليلالمستقيم :

الحل

Page 11: القطوع المخروطية Conicss

(3) مثال

( , )A x y

4y

القطع معادلة القياسية الصورة في أوجد

دليله حيث المكافئ

المستقيم وبؤرته هو

(0,4)

2 21

16y ax y x

1 14

4 16y a

a

الحل4y والبؤرة أفقي مستقيم وهو هو الدليل

األعلى إلى تقعومفتوح رأسي تماثل خط له القطع

األعلى إلى

Page 12: القطوع المخروطية Conicss

الذي المكافئ القطع معادلة

(0 , 0) رأسه

- = xودليله ( p , 0) وبؤرته

p

2x ay

21

4x y

p

القياسية والصورةهي :

1

4x

a 1

( ,0)4a

والدليل هي البؤرة

أن حيث :

توضيح

( , )A x y

x

y

( ,0)p

x p

0p

( , )A x y

نحو مفتوح

اليمين

x

y

( ,0)p

x p

0p

نحو مفتوح

اليسار

( , )A x y

المعادلة هي :

Page 13: القطوع المخروطية Conicss

2 2 2 2( ) ( 0) ( )x p y x p y

x p x p

2 2

2 2 2

2 2 2 2 2

2

2

( )

( ) )

2 2

4

1

4

x p y x p

x p y x p

x px p y x px p

px y

x yp

أن عندما p > 0بفرض ذلك وينطبقالنقطة P < 0تكون عن البؤرة بعد

A :

النقطة عن A بعدy = - pالدليل

(1) مثال

( , )A x y

x

y

( ,0)p

x p

0p

( , )A x y

نحو مفتوح

اليمين

Page 14: القطوع المخروطية Conicss

(2) مثال

2

2

2

1

x ay

x y

x y

1 1 1 1( ,0) ( ,0) 14 4 4 4

aa a

1( ,0)4

بؤرته الذي المكافئ القطع معادلة أوجدودليله

1 (1) مثال

4x

الحل

Page 15: القطوع المخروطية Conicss

( , )A x y

23x y للقطع والدليل البؤرة أوجدالمكافئ

(2) مثال

1 1( ,0) ( ,0)4 12a

1 1 1

4 4(3) 12a

2x ay 22x y الصورة علىحيث

3a

1 1

4 12x x

a

البؤرة هي :

هو والدليلالمستقيم :

الحل

Page 16: القطوع المخروطية Conicss

المكافئة القطوع Translations of Parabolasإزاحة

( , )h k( , )h p k x

y

إزاحة يجرى عندما

معادلته مكافئ قطع

T أفقيا أو

T ورأسيا وحدة

القطـــع رأس فإن

من يتحرك المكــافئ

إلى

2x ay

hk

(0,0)( , )h k

2y ax

(0,0)h

k

( , )h k ( , )h p k

Page 17: القطوع المخروطية Conicss

المكافئ القطع لمعادلة القياسية الصورةرأسه الذي

( , )h k

الدليل ومعادلة لمعادلة البؤرة القياسية الصورةالمكافئ القطع

2( )y k a x h

2( )x h a y k

1( , )

41

4

h ka

y ka

1( , )

41

4

h ka

x ha

Page 18: القطوع المخروطية Conicss

الذي (3,4)(1) مثال المكافئ القطع لمعادلة القياسية الصورة أوجدوبؤرته رأسه

(5, 4)

( , ) (3,4) 3, 4h k h k

2( )x h a y k

، أفقي خط على يقعان والبؤرة الرأس أن بماالرأس يمين إلى والبؤرة

وصورة اليمين إلى مفتوحا المكافئ القطع يكونهو معادلته الرأس

( , )h k

1( , )

4h k

a هي البؤرة

1 1( , ) (5,4) 3 5

4 41

8

h ka a

a

لمعادلة القياسية الصورةهي : المكافئ 21القطع

3 ( 4)8

x y

الحل

Page 19: القطوع المخروطية Conicss

لمعادلة العامة القطع الصورةالمكافئ

2 , 0y ax bx c a

تأخذ المكافئ للقطع العامة الصورةالصورتين : إحدى

مكافئ* قطعرأسي

مكافئ* قطعأفقي

2 , 0x ay by c a

x

y

x

y

Page 20: القطوع المخروطية Conicss

2(1) مثال 4 2 6 0x x y هي المعادلة هل؟ مكافئ لقطع

والبؤرة الرأس فأوجد ، كذلك كانت إذاوالدليل .

المتغير الحل في تربيعية المعادلة أن بما

على لنحصل إلى بالنسبة المربع نكملالقياسية الصورة

x

x

2 24 2 6 0 4 2 6x x y x x y

2 2 2 24 44 ( ) 2 6 ( ) ( 2) 2 10

2 2x x y x y

21( 5) ( 2)

2y x

المعادلة وهذه

الصورة على

2( ) ( )y k a x h

12 , 5,

2h k a

هو : هي : (2,5)الرأس والبؤرة1 1 9

( , ) (2,5 ) (2, )14 24( )2

h ka

هو : والدليل1 1 11

514 24( )2

y k ya

Page 21: القطوع المخروطية Conicss

تدريبات

(2) تدريب النقطة رأسه الذي المكافئ القطع معادلة اكتب

هي دليله ومعادلة

(2, 4)1y

(1) تدريب التماثل محور ومعادلة ، والبؤرة ، الرأس عيaن

المكافئ للقطع الدليل )2ومعادلة 1) 4( 2)y x

(3) تدريب المكافئ القطع لمنحنى المماس معادلة أوجد

النقطة عند

2 16y x(1,4)

Page 22: القطوع المخروطية Conicss
Page 23: القطوع المخروطية Conicss

الناقص Ellipseالقطع

1F2F

القطعة منتصف نقطة وتسمى ، ، بؤرتين الثابتتان النقطتان تسمى

مجموعهما . اللذان والبعدان الناقص القطع مركز بينهما الواصلة المستقيمة

، هما ثابت

1d2d1F2F

المركز

2d1d

هو : الناقص القطع

كل مجموعــــة

في النقـــــاط

الذي المستوى

كل بعدي مجموع

نقطتين عن منهــــــا

7 مقدارا يساوي ثابتتين

. 7 ثابتا

2F1F

Page 24: القطوع المخروطية Conicss

القطع محاورالناقص

األكبر : المحور

القطعة هوالمارة المستقيمة

وطرفـاهـــا بالبـؤرتيـــنويسمى القطع على

القطع رأسي طرفاهـــاالناقص .

1F2F

األصغر : المحور

المستقيمة القطعة هوبالمركز المارة

المحور على والعموديةطرفاها ويقع ، األكبر

القطع . على

x

y

1F 2F

2V 1V

المحور األكبر

المحور األصغر

القطع تماثل محورا هما واألصغر األكبر المحورانالناقص

Page 25: القطوع المخروطية Conicss

x

y

1F 2F

2V 1V

محاور أطوالالناقص القطع

O

األكبر المحور 2aطول

األصغر المحور 2bطول

البؤرتين بين 2cالبعد

2 2 2a b c

2c

2a2b

1d 2d

1 2 2d d a

Page 26: القطوع المخروطية Conicss

الناقص القطع لمعادلة القياسية الصورة

مركزه الذي

الناقص القطعاألفقي

2 2

2 21

x y

a b

هما األكبر المحور )طرفا ,0), ( ,0)a a

هما األصغر المحور ,0)طرفا ), (0, )b b

هما )البؤرتــــــــــــــان ,0), ( ,0)c c

(0,0)

1F2Fx

y

1( ,0)F c 2 ( ,0)F c

( ,0)a ( ,0)a

(0, )b

(0, )b

(0,0)

a b حيث :

المعادلة هي

Page 27: القطوع المخروطية Conicss

الناقص القطع لمعادلة القياسية الصورة

مركزه الذيالناقص القطع

الرأسي

هما األكبر المحور ,0)طرفا ), (0, )a a

هما األصغر المحور )طرفا ,0), ( ,0)b b

هما ,0)البؤرتــــــــــــــان ), (0, )c c

x

y

(0,0)( ,0)b( ,0)b

(0, )a

( ,0)a

(0, )c

(0, )c

1F

2F

(0,0)

2 2

2 21

x y

b a

a b حيث :

المعادلة هي

Page 28: القطوع المخروطية Conicss

القطع معادلةهي : الناقص

2b المحور طوليساوي األصغر

3c

مثال(0, 3) ، بؤرتاه الذي الناقص القطع معادلة أوجد

الذي المنحنى ارسم ثم ، األصغر المحور وطوليمثله .

(0,3)

4

محور على تقعان البؤرتانالصادات

2 2 2 2

2 21 1

4 13

x y x y

b a

2 4 2b b 2 2 2

2 2 22 3 13

a b c

a

الحل

x

y

(0,3)

(0, 3)

Page 29: القطوع المخروطية Conicss

الناقص القطع لمعادلة القياسية الصورة

مركزه الذيالناقص القطع

األفقي 2 2

2 2

( ) ( )1

x h y k

a b

( , )h k

هما األكبر المحور )طرفا , ), ( , )h a k h a k

هما األصغر المحور )طرفا , ), ( , )h k b h k b

هما )البؤرتــــــــــــــان , ), ( , )h c k h c k

2 2 2c a b

x

y

( , )h a k ( , )h a k( , )h k

( , )h k b

( , )h k b

a b حيث :

المعادلة هي

Page 30: القطوع المخروطية Conicss

الناقص القطع لمعادلة القياسية الصورة

مركزه الذيالناقص القطع

الرأسي 2 2

2 2

( ) ( )1

x h y k

b a

( , )h k

هما األكبر المحور )طرفا , ), ( , )h k a h k a

هما األصغر المحور )طرفا , ), ( , )h b k h b k

هما )البؤرتــــــــــــــان , ), ( , )h k c h k c

2 2 2c a b

( , )h b k ( , )h b k( , )h k

( , )h k a

( , )h k a

a b حيث :

المعادلة هي

Page 31: القطوع المخروطية Conicss

2a المحور طوليساوي األكبر

2 8 1 1( , ) ( , ) (3, 1)

2 2h k

القطع معادلةهي : الناقص

)(1) مثال 2, 1) طرفي ناقص قطع لمعادلة القياسية الصورة أوجد ، األكبر محوره

األصغر . محوره وطول

8

(8, 1)

2b األصغر المحور طوليساوي

2 2 2 2

2 2

( 3) ( 1) ( 3) ( 1)1 1

5 4 25 16

x y x y

2 8 4b b

2 8 ( 2) 10 5a a

المحور طرفي يمثل المجاور الشكلاألصغر والمحور ,8)األكبر 1)( 2, 1)

X

Y

2 2

2 2

( ) ( )1

x h y k

a b

القطع معادلة صورة

هي الناقصتمثل األكبر المحور منتصف نقطة

الناقص القطع مركز

الحل

(3, 1)

Page 32: القطوع المخروطية Conicss

x

y

2 2 2 169 25 12c a b c

( , ) (4, 1)h k أن نالحظ الناقص القطع معادلة منهو : القطع مركز

المحور أن أي أن نالحظ أيضا المعادلة ومن T رأسيا يكون األكبر

25 169

2 169 13a a

الناقص (2) مثال للقطع تقريبيا شكال ارسم2 2( 4) ( 1)

125 169

x y

2 25 5b b

(4,12)

المحور طرفي نقطتي أن يعني وهذا

وأعلى أسفل وحدة تبعدان األكبر

و النقطتين عند أي المركز

(4, 14)

13

المحور طرفي نقطتي أن يعني وهذاوحدات تبعدان األصغر

النقطتين عند أي المركز ويمين يسار إلىو

(9, 1) ( 1, 1)

5

(4, 13)تبعدان البؤرتان أن يعني وهذا

أي المركز وأعلى أسفل وحدةو النقطتين عند

(4,11)12

الحل

(9, 1)( 1, 1) (4, 1)

(4,12)

(4, 14)

(4, 13)

(4,11)

Page 33: القطوع المخروطية Conicss

تدريبات

(2) تدريب وإحدى مركزه الذي الناقص القطع معادلة جد

وحدة . األكبر محوره وطول النقطة بؤرتيه

(2,2)( 1,2)

2 10

(1)تدريب تمثل المعادلة أن أثبت

. T ناقصا Tقطعا

2 22 4 8 4 0x y x y

(3) تدريب الناقص القطع لمنحنى المماس معادلة أوجد

النقطة عند

2 2 8x y ( 2,1)

Page 34: القطوع المخروطية Conicss
Page 35: القطوع المخروطية Conicss

الزائد القطعHyperbola

هو : الزائد القطع

في النقـــاط كل مجموعــــة

الفرق والتــي المســــتوى

هو ثابتيـن لبعديــن المطلق

ويساوي ثابت مقدار

1 2 2d d a

بؤرتي ، الثابتتان النقطتان تسمى

الزائد القطع1F2F

2d 1d

1F2F aa

Page 36: القطوع المخروطية Conicss

الزائد القطع محاورالتقاربية وخطوطه

القاطع المحور

بين الواصلة القطعة

الرأسينالمرافق المحور

بيـن الواصلة القطعة هــوضلعي منتصفي

الموازييــــن المستطيـــــــلالقاطع للمحور

2 2 2c a b

x

y

بؤرة

بؤرة

المرافق 2bالمحور

القاطع 2aالمحور

1( ,0)F c

(0, )b

(0, )b

( ,0)a( ,0)a2 ( ,0)F c

1L2L

، الخطان يسمى

مائلين تقاربيين خطان

1L2L

Page 37: القطوع المخروطية Conicss

الزائد القطع لمعادلة القياسية الصورة

مركزه الذيالزائد القطع

األفقي

القاطع المحور )طرفا ,0), ( ,0)a a

هما )البؤرتـــــــــــان ,0), ( ,0)c c

(0,0)

by x

a التقاربيان الخطان

هما :

(0,0) ( , )x y

x

y

( ,0)a( ,0)a( ,0)c ( ,0)c

by x

a

by x

a

2 2 2c a b حيث :

2 2

2 21

x y

a b المعادلة

هي

Page 38: القطوع المخروطية Conicss

الزائد القطع لمعادلة القياسية الصورة

مركزه الذي

الزائد القطعالرأسي

2 2

2 21

y x

a b

القاطع المحور ,0)طرفا ), (0, )a a

هما ,0)البؤرتـــــــــــان ), (0, )c c

(0,0)

ay x

b التقاربيان الخطان

هما :

( , )x y

x

y

( ,0)a

( ,0)a

( ,0)c

( ,0)ca

y xb

a

y xb

2 2 2c a b حيث :

المعادلة هي

Page 39: القطوع المخروطية Conicss

الزائد القطع لمعادلة القياسية الصورة

مركزه الذي

الزائد القطعاألفقي

2 2

2 2

( ) ( )1

x h y k

a b

القاطع المحور )طرفا , ), ( , )h a k h a k

هما )البؤرتــان , ), ( , )h c k h c k

( , )h k

2 2 2c a b

( )b

y k x ha

التقاربيان الخطانهما :

x

y

( , )h a k

( )b

y k x ha

( , )h k( , )h a k

( , )h c k ( , )h c k

( )b

y k x ha

حيث :

المعادلة هي

Page 40: القطوع المخروطية Conicss

الزائد القطع لمعادلة القياسية الصورة

مركزه الذيالزائد القطع

الرأسي 2 2

2 2

( ) ( )1

y k x h

a b

القاطع المحور )طرفا , ), ( , )h k a h k a

هما )البؤرتــان , ), ( , )h k c h k c

( , )h k

2 2 2c a b

( )a

y k x hb

التقاربيان الخطانهما :

( , )x y

حيث :

x

y

( , )h k a

( )a

y k x hb

( , )h k

( , )h k c ( )a

y k x hb

( , )h k c

( , )h k a

المعادلة هي

Page 41: القطوع المخروطية Conicss

(1) مثال

وطولي القاطع المحور وطرفي بؤرتي عيaنالزائد للقطع المحورين

2 2

11 4

x y

على القطع معادلةالصورة

2الحل 2

2 21

x y

a b

إذن

2

2

4 2

1 1

a a

b b

c قيمة نجد2 2 2 2 2 4 1 5c a b c a b c

هما )البؤرتــــان ,0), ( ,0)c c ( 5,0), ( 5,0)

(2,0), ( 2,0) القاطع المحور )طرفا ,0), ( ,0)a a

يساوي القاطع المحور 2a2طول 2 2 4a

يساوي القاطع المحور 2a2طول 2 2 4a

Page 42: القطوع المخروطية Conicss

(2) مثال

محوره طول الذي الزائد القطع معادلة جدالنقطتان هما وبؤرتاه ، المرافق

(0, 8)4

الحل

2 2

2 21

y x

a b على الزائد القطع معادلة تكون ومنه

الصورة

هما البؤرتين أن ,0)بما 8)

الصادات محور على تقعان البؤرتان إذنحيث

8c

2 2 2 8a b c حيث

2b هو المرافق المحور طولحيث

2 4 2b b

2a هو القاطع المحور طولحيث

2 2 8 4 2a c b

القطع معادلة إذنهي : الزائد

2 2

14 4

y x

Page 43: القطوع المخروطية Conicss

,(3,0)(3) مثال ( 3,0) بؤرتاه زائد قطعورأساه

الزائد ( 1 القطع معادلة أوجدالقياسية بالصورة

الخطين ( 2 من كال معادلةالتقاربيين

للقطع ( 3 البياني المنحنى ارسمالزائد

(5,0), ( 5,0)

تقع ( ) ( 1 الرأسين القاطع المحور وطرفي البؤرتين أن بماالسينات محور على

الحل

على القطع معادلةالصورة

2 2

2 21

x y

a b

( ,0) (5,0) 5

( ,0) (3,0) 3

c c

a a

2 2 2 2 2 25 9 4c a b b c a b

هي : القطع معادلة2 2

19 16

x y

Page 44: القطوع المخروطية Conicss

x

y

1 2 4 5 63

1

2

3

4

5

-1-2-3-4-5-6-1

-2

-3

-4

-5

مثال (3) تابع

هما( 2 التقاربيان الخطانb

y xa

4

3y x

القطع( 3 رسمالزائد

(3,4)( 3,4)

( 3, 4) (3, 4)

المستطيل- نرسمرؤوسه : الذي

( , ) ( 3, 4)a b

الخطين- نرسمالمائلين : التقاربيين

4

3y x

البياني- الرسم نرسمالزائد للقطع

Page 45: القطوع المخروطية Conicss

(1) تدريب ما أوجد ، معادلته زائد قطع

يلي :

والبؤرتين ( 1 والرأسين المركز

المرافق ( 2 والمحور القاطع المحور من كل معادلةمنهما كال وطول

التقاربيين ( 3 الخطيين

2 2( 1) ( 2)1

9 16

y x

تدريبات

(2) تدريب لقطع هي المعادلة هل

؟ زائد

لمعادلة القياسية الصورة هي فما ، بنعم أجبت إذا؟ القطع

2 24 4 8 4 0y x y x

(3) تدريب وإحدى مركزه الذي الزائد القطع معادلة جدوحدات . القاطع محوره وطول النقطة بؤرتيه

(2, 4)(7, 4)8

Page 46: القطوع المخروطية Conicss

القطوع لمعادلة العامة الصورةالمخروطية

Ax 2 Bxy Cy2 Dx Ey F 0

وشروطها المعادلةالقطع

المخروطي

كليهما وليس أو

المكافئ القطعالمكافئ القطع يكون

7 رأسيا

كان إذا

المكافئ القطع يكون

أفقيا

كان إذا

الدائرة

اإلشارة نفس لهما و كان الناقص إذا القطع

باإلشارة مختلفين و كان الزائد إذا القطع

0A 0C

0A 0C

, 0A C B

AC

AC

( 0)AC

( 0)AC

Page 47: القطوع المخروطية Conicss

مثال

معادلته الذي المخروطي القطع نوع عيaن2 27 9 14 54 137 0x y x y

القطوع لمعادلة العامة الصورةهي المخروطية

مع المخروطي القطع معادلة بمقارنةأن : نجد ، العامة الصورة7 , 9A C

الحل

Ax 2 Bxy Cy2 Dx Ey F 0

63 0A C

معادلة هي المعادلة إذنزائد لقطع

2 27 9 14 54 137 0x y x y

Page 48: القطوع المخروطية Conicss

Conicsالقطوع

المخروطية

Focusبؤرة

Directrixدليل

Parabolaالقطع المكافئ

Parabloidسطح مكافئ

Ellipseالقطع الناقص

Hyperbolaالقطع الزائد

Centerمركز

Vertex رأس

Transverse axis القاطع المحور

Conjugate axis المرافق المحور

Asymptotes تقاربية خطوط

Page 49: القطوع المخروطية Conicss

http://mathdemos.gcsu.edu/mathdemos/

family_of_functions/conic_gallery.html

http://math2.org/math/algebra/conics.htm

http://cs.jsu.edu/~leathrum/Mathlets/conics.html

http://www2.krellinst.org/UCES/archive/resources/

conics/newconics.html

http://www.stewartcalculus.com/data/ESSENTIAL

%20CALCULUS%20Early%20Transcendentals/

upfiles/ess-reviewofconics.pdf

Page 50: القطوع المخروطية Conicss