Теория линий второго порядка и использования ИКТ в обучении

Страница 1

Понятие линии второго порядка в аналитической геометрии

Аналитическая геометрия описывает свойства линий на плоскости через их уравнения. В аналитической геометрии систематически исследуются так называемые алгебраические линии второго порядка (эти линии в декартовых прямоугольных координатах определяются соответственно алгебраическими уравнениями второй степени). Линии второго порядка определяются уравнениями вида . Основной метод исследования и классификации этих линий заключается в подборе такой декартовой прямоугольной системы координат, в которой уравнение линии имеет наиболее простой (канонический) вид, удобный для исследования.

Определение 1. Линией второго порядка называется множество всех точек плоскости, координаты которых удовлетворяют уравнению:

где A,B,C,D,E,F - вещественные коэффициенты, причем .

Исследуем уравнение и узнаем, что представляет собой произвольная линия второго порядка.

Приведение общего уравнения линии второго порядка к каноническому виду

Для исследований приведем общее уравнение линии второго порядка к одному из канонических видов.

Существует такая система координат, в которой уравнение (1) не содержит произведения xy, то есть B = 0.

Пусть координаты точки M в системе координат XOY. Повернем оси координат на угол в положительном направлении и обозначим (x', y') координаты точки M в новой системе координат X'OY'.(чертеж 1.)

Чертеж 1

Найдем связь между этими координатами. Очевидно, что:

(так как ); (2)

(так как ); (3)

Рассмотрим . Так как он прямоугольный, то , . (4)

Рассмотрим теперь . Он также прямоугольный, поэтому , . (5)

Таким образом, с учетом того, что , из равенств (2)-(5) получим: (6)

Следовательно, система (6) представляет собой выражение старых координат через новые при повороте XOY на угол α вокруг О (0,0).

Замечание. Для того чтобы получить выражение новых координат через старые, достаточно угол α в формулах (6) заменить на угол (−α), так как при повороте системы координат X′OY ′ на угол (−α) мы получим систему XOY.

Подставим формулы (6) в уравнение (1), получим:

Соберем коэффициенты при соответствующих неизвестных.

При , получим:

,

При :

, (7)

При :

,

При :

,

При :

.

Таким образом, уравнение (1) с учётом замены (6) принимает вид:

(8)

Подберем угол таким образом, чтобы коэффициент . Из (7) следует, что поэтому

После данного преобразования уравнение (1) примет вид:

. (9)

Страницы: 1 2 3 4 5 6

Еще о педагогике:

Концептуальные подходы к организации воспитательной работы в шестой школьный день
Сегодня одной из актуальных задач, стоящих перед педагогическими коллективами учреждений системы образования, является организация воспитательной работы в шестой школьный день. В соответствии с Декретом Президента Республики Беларусь от 17 июля 2008 г. № 15 «Об отдельных вопросах общего среднего об ...

Учебные подразделения — основа организации учебного процесса
Организация учебного процесса производится учебными подразделениями высшего учебного заведения (факультетами, кафедрами, отделениями и т. д.). Основным нормативным документом, который определяет организацию учебного процесса в конкретном направлении образования или квалификационной подготовки, явля ...

Особенности развития мышления у детей шестого года жизни посредством занимательных задач
С целью выявления особенностей развития мышления у детей шестого года жизни посредством занимательных задач нами был проведен констатирующий эксперимент. Задачи констатирующего эксперимента: 1. Выявить уровень интереса к игровым занимательным задачам по математике у детей шестого года жизни. 2. Выя ...

Главные разделы

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.rumschool.ru