Kubovčík, M.: Kužeľosečky
Požiadavky na absolvovanie
Študijný materiál v elektronickej podobe bol vytvorený v rámci diplomovej práce Tvorba študijných materiálov z geometrie pre budúcich učiteľov matematiky. Čitateľ v ňom nájde problematiku kvadratických geometrických útvarov (kužeľosečiek), ktoré sú skúmané syntetickou a analytickou metódou.
4. Kužeľosečka ako rovinný rez rotačnej kužeľovej plochy
4.2. Dôkaz vety pre parabolu
Nech je daná rotačná kužeľová plocha
a rovinný rez
rovnobežný práve s jednou tvoriacou priamkou kužeľovej plochy.
Ak chceme dokázať, že prienik rovinného rezu
a rotačnej kužeľovej plochy
je parabola,
tak nám stačí ukázať, že body tohto prieniku majú konštantnú vzdialenosť od pevného bodu (ohnisko) a (riadiacej) priamky.
Do rotačnej kužeľovej plochy
vpíšeme guľovú plochu
tak, aby rovinný rez
bola dotyková rovina tejto guľovej plochy.
Bod dotyku označme
. Guľová plocha
sa dotýka rotačnej kužeľovej plochy v podobe kružnice
, pričom rovina, v ktorej leží kružnica, pretína rovinný rez
v priamke
.
Ľubovoľným bodom rovinného rezu
vedieme povrchovú priamku
rotačnej kužeľovej plochy
. Priamka
je dotyčnicou guľovej plochy
a dotýka sa v bode
. Ďalšou dotyčnicou guľovej plochy
prechádzajúcou bodom
je priamka
.
Keďže dĺžky dotyčníc z bodu ku guľovej ploche sú rovnaké, tak platí:
.
Dostali sme, že všetky body
sú rovnako vzdialené od pevne zvoleného bodu
a priamky
.
Takúto množinu bodov danej vlastnosti nazývame parabola.
a rovinný rez
rovnobežný práve s jednou tvoriacou priamkou kužeľovej plochy.
Ak chceme dokázať, že prienik rovinného rezu
a rotačnej kužeľovej plochy
je parabola,
tak nám stačí ukázať, že body tohto prieniku majú konštantnú vzdialenosť od pevného bodu (ohnisko) a (riadiacej) priamky.
Do rotačnej kužeľovej plochy
vpíšeme guľovú plochu
tak, aby rovinný rez
bola dotyková rovina tejto guľovej plochy.
Bod dotyku označme
. Guľová plocha
sa dotýka rotačnej kužeľovej plochy v podobe kružnice
, pričom rovina, v ktorej leží kružnica, pretína rovinný rez
v priamke
.
Ľubovoľným bodom rovinného rezu
vedieme povrchovú priamku
rotačnej kužeľovej plochy
. Priamka
je dotyčnicou guľovej plochy
a dotýka sa v bode
. Ďalšou dotyčnicou guľovej plochy
prechádzajúcou bodom
je priamka
.
Keďže dĺžky dotyčníc z bodu ku guľovej ploche sú rovnaké, tak platí:
.
Dostali sme, že všetky body
sú rovnako vzdialené od pevne zvoleného bodu
a priamky
.
Takúto množinu bodov danej vlastnosti nazývame parabola.
