Reši naslednje naloge s hiperbolo. Čeprav so nalogam dodane tudi rešitve,
upam, da se jih ne boš prehito poslužil.
Hiperbola
ima realno polos a=12 in imaginarno b=5. Linearna ekscentričnost
.
Torej velja
in
.
Velja
a=3, e=4. Izračunamo
in
dobimo enačbo
Ker sta gorišči na ordinarni
osi je realna polos b=4, e=5. Izračunamo
in dobimo enačbo
Pri
tej hiperboli velja
in
.
Če rešimo sistem enačb dobimo a=9 in b=12. Enačba se glasi
.
Lahko pa je razmerje tudi b:a=3:4
in v tem primeru dobimo .
Za
enakoosno hiperbolo velja a=b. koordinate točke vstavimo v enačbo
,
izračunamo a=6 in dobimo enačbo
.
Vstavimo
koordinati obeh točk v enačbo hiperbole in izračunamo
in
.
Iz
podatkov dobimo sistem enačb
in
. Ta sistem ima rešitev
.
Ker ne vemo, katera polos je realna, imamo dve rešitvi
Koordinate
točke A vstavimo v enačbo hiperbole, koordinate točke B pa v enačbo njene
asimptote. Iz slednje lahko izrazimo
in ga vstavimo v enačbo
.
Dobimo a=8 in b=6 ter enačbo hiperbole
V
enačbo hiperbole vstavimo a=4 in koordinati točke A. Izračunamo b=3 in
e=5. Asimptoti imata smerna koeficienta
in
.
Smerni koeficient normale je obraten in nasproten in
.
Določimo torej premici z danima smernima koeficientoma,ki potekata skozi
levo gorišče F(-5,0). Rešitvi sta
in
Če
naj bo v iskani točki A pravi kot in sta F1 in
F2 gorišči, lahko konstruiramo
točko A tako F2, da narišemo (pol)krog nad
daljico F1F2 (izrek o kotu
v polkrogu). Krožnica ima polmer
in enačbo
. Ta seče hiperbolo
v štirih točkah s koordinatami
Razdalja
med goriščema hiperbole je enaka 2e=10. Točka M mora tojej imeti koordinate
M(-1,0). Premica, ki oklepa naklonski kot 1350, ima smerni koeficient
k=-1 in enačbo
.
Presečišče te premice z asimptoto
je točka
, presečišče z
asimptoto
pa je točka B(-4,3).
Pri
elipsi velja
. Torej e=8,
gorišči elipse (in hiperbole) sta
.
Iz enačbe asimptot dobimo pogoj
,
iz ekscentričnosti hiperbole pa
.
Sistem the dveh enačb ima rešitev
,
b=4. Enačba hiperbole se glasi
.
Elipsa
ima veliko polos a=4 in ekscentričnost
.
Za hiperbolo bo torej veljalo ravno obratno realna polos
in ekscentričnost e=4. Izračunamo še imaginrano polos b=9 in zapišemo enačbo
hiperbole
Ker
je hiperbola simetrična, računamo lahko samo v enem gorišču: desno gorišče
ima koordinate F(5,0). Asimptota ima enačbo
,
normala nanjo iz desnega gorišča pa (glej nalogo 10)
.
Asimptota in normala se sekata v točki
.
Pomembna je samo ordinata te točke, ki predstavlja višino trijotnika, ki
ima za osnovnico razdaljo od koordinatnega izhodišča do gorišča. ploščina
tega trikotnika je 18 enot.
a)
Najprej izračunamo absciso točke M, ki je
.
V enačbo premice
vstavimo
koordinato točke M(11,9) in rešujemo sistem enačb
in
. Za neznanko x dobimo
kvadratno enačbo
. Če naj
bo premica tangenta hiperbole, mora imeti enačba eno dvojno rešitev, torej
mora biti njena diskriminanta enaka 0. To nas pripelje do rešitve
in tangente z enačbo
. Postopek
ponovimo še za točko z negativno absciso, kjer dobimo enačbo
.
b) Postopek je isti kot v prvem
primeru, le da računamo le v točki z negativno absciso in dobimo rezultat .
Opomba - če znamo uporabljati
odvode, lahko nalogo rešimo z bistveno manj truda.
Preoblikujemo
enačbo hiperbole v
, nato
v
in končno v
.
Iz te enačbe lahko razberemo, da ima hiperbola središče S(1,2), realno
polos a=3 in imaginarno b=2, ekscentričnost
in
enačbi asimptot
. Konstrukcijo
pa prepuščam pozornemu reševalcu nalog.
Ker
je središče natančno na sredini med goriščema, mora imeti koordinate S(3,2),
ekscentričnost hiperbole pa je e=13. Izračunamo še imaginarno polos b=5
in že lahko zapišemo enačbo
Oskar Jericijo - marec 2000