المحاضرة9 / القطع الناقص/ النوع الأول

لدينا معادلة القطع الناقص:

x236+y264=1\frac{x^2}{36} + \frac{y^2}{64} = 1

أولاً: تحديد المعطيات الأساسية

من المعادلة، نلاحظ أن القيم الموجودة في المقامات هي a2=64a^2 = 64 و b2=36b^2 = 36، مما يعني أن:

  • نصف المحور الأكبر: a=64=8a = \sqrt{64} = 8
  • نصف المحور الأصغر: b=36=6b = \sqrt{36} = 6

بما أن a2a^2 تحت y2y^2، فإن القطع الناقص رأسي، أي أن المحور الأكبر هو المحور الرأسي.

ثانياً: تحديد العناصر الهندسية

  1. إحداثيات الرأسين: الرأسين على المحور الأكبر (الرأسي)، وبالتالي:

    (0,±a)=(0,±8)(0, \pm a) = (0, \pm 8)

  2. إحداثيات القطبين: القطبين على المحور الأصغر (الأفقي)، وبالتالي:

    (±b,0)=(±6,0)(\pm b, 0) = (\pm 6, 0)

  3. إحداثيات البؤرتين: البؤرتان توجدان على المحور الأكبر، ويتم حساب بعد البؤرة cc باستخدام العلاقة:

    c2=a2b2c^2 = a^2 – b^2 c2=6436=28c^2 = 64 – 36 = 28 c=285.29c = \sqrt{28} \approx 5.29إذن، إحداثيات البؤرتين:

    (0,±c)=(0,±5.29)(0, \pm c) = (0, \pm 5.29)

  4. طول المحورين:
    • طول المحور الأكبر: 2a=162a = 16
    • طول المحور الأصغر: 2b=122b = 12
  5. الاختلاف المركزي: يُحسب بالعلاقة:

    e=ca=5.2980.66e = \frac{c}{a} = \frac{5.29}{8} \approx 0.66

  6. المساحة: تعطى بالعلاقة:

    A=πabA = \pi a b A=π×8×6=48πA = \pi \times 8 \times 6 = 48\piبالتقريب:

    A150.8A \approx 150.8

  7. المحيط: يُحسب تقريبيًا باستخدام الصيغة التقريبية:

    Pπ[3(a+b)(3a+b)(a+3b)]P \approx \pi \left[ 3(a + b) – \sqrt{(3a + b)(a + 3b)} \right]بالتعويض:

    Pπ[3(8+6)(3(8)+6)(8+3(6))]P \approx \pi \left[ 3(8 + 6) – \sqrt{(3(8) + 6)(8 + 3(6))} \right] Pπ[3(14)(24+6)(8+18)]P \approx \pi \left[ 3(14) – \sqrt{(24 + 6)(8 + 18)} \right] Pπ[4230×26]P \approx \pi \left[ 42 – \sqrt{30 \times 26} \right] Pπ[42780]P \approx \pi \left[ 42 – \sqrt{780} \right] Pπ[4227.93]π×14.07P \approx \pi \left[ 42 – 27.93 \right] \approx \pi \times 14.07 P44.2P \approx 44.2

النتائج النهائية

العنصرالقيمة
إحداثيات الرأسين(0,±8)(0, \pm 8)
إحداثيات القطبين(±6,0)(\pm 6, 0)
إحداثيات البؤرتين(0,±5.29)(0, \pm 5.29)
طول المحور الأكبر16
طول المحور الأصغر12
الاختلاف المركزي0.66
المساحة150.8
المحيط44.2

 

 

السوال التالي

 

لدينا معادلة القطع الناقص:

9x2+4y2=369x^2 + 4y^2 = 36

الخطوة 1: تحويل المعادلة إلى الصورة القياسية

نقسم جميع الحدود على 36:

9x236+4y236=3636\frac{9x^2}{36} + \frac{4y^2}{36} = \frac{36}{36} x24+y29=1\frac{x^2}{4} + \frac{y^2}{9} = 1

هنا نلاحظ أن a2=9a^2 = 9 و b2=4b^2 = 4، مما يعني أن:

  • نصف المحور الأكبر: a=9=3a = \sqrt{9} = 3
  • نصف المحور الأصغر: b=4=2b = \sqrt{4} = 2

بما أن a2a^2 تحت y2y^2، فإن القطع الناقص رأسي، أي أن المحور الأكبر هو المحور الرأسي.

الخطوة 2: إيجاد العناصر الهندسية

  1. إحداثيات الرأسين: الرأسين على المحور الأكبر (الرأسي)، وبالتالي:

    (0,±a)=(0,±3)(0, \pm a) = (0, \pm 3)

  2. إحداثيات القطبين: القطبين على المحور الأصغر (الأفقي)، وبالتالي:

    (±b,0)=(±2,0)(\pm b, 0) = (\pm 2, 0)

  3. إحداثيات البؤرتين: البؤرتان توجدان على المحور الأكبر، ويتم حساب بعد البؤرة cc باستخدام العلاقة:

    c2=a2b2c^2 = a^2 – b^2 c2=94=5c^2 = 9 – 4 = 5 c=52.24c = \sqrt{5} \approx 2.24إذن، إحداثيات البؤرتين:

    (0,±c)=(0,±2.24)(0, \pm c) = (0, \pm 2.24)

  4. طول المحورين:
    • طول المحور الأكبر: 2a=62a = 6
    • طول المحور الأصغر: 2b=42b = 4
  5. الاختلاف المركزي: يُحسب بالعلاقة:

    e=ca=2.2430.75e = \frac{c}{a} = \frac{2.24}{3} \approx 0.75

  6. المساحة: تعطى بالعلاقة:

    A=πabA = \pi a b A=π×3×2=6πA = \pi \times 3 \times 2 = 6\piبالتقريب:

    A18.85A \approx 18.85

  7. المحيط: يُحسب تقريبيًا باستخدام الصيغة التقريبية:

    Pπ[3(a+b)(3a+b)(a+3b)]P \approx \pi \left[ 3(a + b) – \sqrt{(3a + b)(a + 3b)} \right]بالتعويض:

    Pπ[3(3+2)(3(3)+2)(3+3(2))]P \approx \pi \left[ 3(3 + 2) – \sqrt{(3(3) + 2)(3 + 3(2))} \right] Pπ[3(5)(9+2)(3+6)]P \approx \pi \left[ 3(5) – \sqrt{(9 + 2)(3 + 6)} \right] Pπ[1511×9]P \approx \pi \left[ 15 – \sqrt{11 \times 9} \right] Pπ[1599]P \approx \pi \left[ 15 – \sqrt{99} \right] Pπ[159.95]π×5.05P \approx \pi \left[ 15 – 9.95 \right] \approx \pi \times 5.05 P15.86P \approx 15.86

النتائج النهائية

العنصرالقيمة
إحداثيات الرأسين(0,±3)(0, \pm 3)
إحداثيات القطبين(±2,0)(\pm 2, 0)
إحداثيات البؤرتين(0,±2.24)(0, \pm 2.24)
طول المحور الأكبر6
طول المحور الأصغر4
الاختلاف المركزي0.75
المساحة18.85
المحيط15.86

هل تحتاج إلى أي توضيح إضافي؟ 😊