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.
6. Analytické vyjadrenie kužeľosečiek
6.1. Stredová a vrcholová rovnica kužeľosečky
Elipsa
je množina všetkých bodov
roviny
,
ktorých súčet vzdialeností od dvoch pevných bodov (ohnísk)
je stály a rovný
, pričom konštanta
:
.
Počiatok karteziánskej sústave súradníc (KSS) stotožníme so stredom elipsy, hlavná a vedľajšia os elipsy je totožná s osami KSS
a vzdialenosť ohnísk od stredu označíme
(lineárna excentricita). Potom pre súradnice týchto bodov platí:
.
Podľa definície leží bod
] na elipse
práve vtedy, keď platí:
=
.
Ďalším umocňovaním a úpravami dostaneme:
.
Ak stred elipsy je bod
a ohniská ležia na rovnobežke s osou
prechádzajúcou bodom
, potom stredová rovnica elipsy:
.
je množina všetkých bodov
roviny
,
ktorých súčet vzdialeností od dvoch pevných bodov (ohnísk)
je stály a rovný
, pričom konštanta
:
.
Počiatok karteziánskej sústave súradníc (KSS) stotožníme so stredom elipsy, hlavná a vedľajšia os elipsy je totožná s osami KSS
a vzdialenosť ohnísk od stredu označíme
(lineárna excentricita). Potom pre súradnice týchto bodov platí:
.
Podľa definície leží bod
] na elipse
práve vtedy, keď platí:
=
.
Ďalším umocňovaním a úpravami dostaneme:
.
Ak stred elipsy je bod
a ohniská ležia na rovnobežke s osou
prechádzajúcou bodom
, potom stredová rovnica elipsy:
.
Hyperbola
je množina všetkých bodov
roviny
,
ktorých rozdiel vzdialeností od dvoch pevných bodov (ohnísk)
je stály a rovný
, pričom konštanta
:
.

Počiatok karteziánskej sústave súradníc (KSS) stotožníme so stredom hyperboly, hlavná a vedľajšia os elipsy je totožná s osami KSS
a vzdialenosť ohnísk od stredu označíme
(lineárna excentricita). Potom pre súradnice týchto bodov platí:
.
Podľa definície leží bod
na hyperbole
práve vtedy, keď platí:
=|
.
Ďalším umocňovaním a úpravami dostaneme:
.
Ak stred hyperboly je bod S[m; n] a ohniská ležia na rovnobežke s osou x prechádzajúcou bodom S, potom stredová rovnica hyperboly:
.
je množina všetkých bodov
roviny
,
ktorých rozdiel vzdialeností od dvoch pevných bodov (ohnísk)
je stály a rovný
, pričom konštanta
:
.

Počiatok karteziánskej sústave súradníc (KSS) stotožníme so stredom hyperboly, hlavná a vedľajšia os elipsy je totožná s osami KSS
a vzdialenosť ohnísk od stredu označíme
(lineárna excentricita). Potom pre súradnice týchto bodov platí:
.
Podľa definície leží bod
na hyperbole
práve vtedy, keď platí:
=|
.
Ďalším umocňovaním a úpravami dostaneme:
.
Ak stred hyperboly je bod S[m; n] a ohniská ležia na rovnobežke s osou x prechádzajúcou bodom S, potom stredová rovnica hyperboly:
.
Parabola
je množina všetkých bodov
roviny
,
ktoré majú rovnakú vzdialenosť od pevného bodu (ohnisko)
a pevnej (riadiacej) priamky
:
.
Parabolu v KSS umiestnime tak, aby vrchol
ležal na jej počiatku. Riadiacu priamku paraboly
vieme popísať rovnicou
.
Ohnisko má súradnice
. Podľa definície leží bod
na parabole
práve vtedy, keď platí:
.
.
Ďalším umocňovaním a úpravami dostaneme:
.
Ak vrchol paraboly je bod
a ohnisko leží na rovnobežke s osou
prechádzajúcou bodom
, potom vrcholová rovnica paraboly:
.
je množina všetkých bodov
roviny
,
ktoré majú rovnakú vzdialenosť od pevného bodu (ohnisko)
a pevnej (riadiacej) priamky
:
.
Parabolu v KSS umiestnime tak, aby vrchol
ležal na jej počiatku. Riadiacu priamku paraboly
vieme popísať rovnicou
.
Ohnisko má súradnice
. Podľa definície leží bod
na parabole
práve vtedy, keď platí:
.
.
Ďalším umocňovaním a úpravami dostaneme:
.
Ak vrchol paraboly je bod
a ohnisko leží na rovnobežke s osou
prechádzajúcou bodom
, potom vrcholová rovnica paraboly:
.
