Слайд 1ТЕМА:
Линии второго порядка,
 заданные каноническими уравнениями.
                            							
							
							
						 
											
                            Слайд 21. Эллипс и его каноническое уравнение.
                            							
														
						 
											
                            Слайд 31. Эллипс и его каноническое уравнение.
Эллипсом называется геометрическое место точек
                                                            
                                    
плоскости, для каждой из которых сумма расстояний до двух фиксированных
                                    точек плоскости, называемых фокусами, есть величина постоянная, равная 2a и большая, чем расстояние между фокусами, равное 2c.
                                
                            							
														
						 
											
											
											
											
											
                            Слайд 8
F1 
F2 
M
По определению |F1М | + |F2 М |
                                                            
                                    
= 2a > 2c
		
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 9
F1 
F2 
M
По определению |F1М | + |F2 М |
                                                            
                                    
= 2a > 2c
		|F1 F2 | = 2c
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 10
F1 
F2 
M
Для вывода канонического уравнения эллипса 
зададим на плоскости
                                                            
                                    
прямоугольную систему координат таким образом, чтобы ось Ox совпадала с
                                    отрезком F1F2 и была ориентирована от точки F1 к F2. 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 11
F1 
F2 
M
Для вывода канонического уравнения эллипса 
зададим на плоскости
                                                            
                                    прямоугольную систему координат таким образом, чтобы ось Ox совпадала с
                                    отрезком F1F2 и была ориентирована от точки F1 к F2. 
x
                                
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 12
F1 
F2 
M
Для вывода канонического уравнения эллипса 
зададим на плоскости
                                                            
                                    прямоугольную систему координат таким образом, чтобы ось Ox совпадала с
                                    отрезком F1F2 и была ориентирована от точки F1 к F2. 
За начало координат примем середину отрезка F1F2. 
x
                                
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 13
F1 
F2 
M
О
x
Для вывода канонического уравнения эллипса 
зададим на плоскости
                                                            
                                    
прямоугольную систему координат таким образом, чтобы ось Ox совпадала с
                                    отрезком F1F2 и была ориентирована от точки F1 к F2. 
За начало координат примем середину отрезка F1F2. 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 14
F1 
F2 
M
О
x
y
Для вывода канонического уравнения эллипса 
зададим на плоскости
                                                            
                                    
прямоугольную систему координат таким образом, чтобы ось Ox совпадала с
                                    отрезком F1F2 и была ориентирована от точки F1 к F2. 
За начало координат примем середину отрезка F1F2. 
                                
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 16Так как |F1 F2 | = 2c, 
значит в выбранной
                                                            
                                    
системе координат фокусы имеют координаты  
			
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 17Так как |F1 F2 | = 2c, 
значит в выбранной
                                                            
                                    
системе координат фокусы имеют координаты  
			F1 (-c; 0), F2
                                    (с; 0)
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 18Так как |F1 F2 | = 2c, 
значит в выбранной
                                                            
                                    
системе координат фокусы имеют координаты  
			F1 (-c; 0), F2
                                    (с; 0)
произвольная точка    M(x,y),
тогда
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 19Так как |F1 F2 | = 2c, 
значит в выбранной
                                                            
                                    системе координат фокусы имеют координаты  
			F1 (-c; 0), F2
                                    (с; 0)
произвольная точка    M(x,y),
тогда
                                
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 20По определению |F1М | + |F2 М | = 2a
                                                            
                                    
(1)
Получим 
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 21По определению |F1М | + |F2 М | = 2a
                                                            
                                    
(1) Получим
                                                                    
                            							
														
						 
											
											
											
                            Слайд 24
Таким образом, мы доказали, что координаты любой точки M (x;
                                                            
                                    
y) эллипса удовлетворяют уравнению (2). 
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 25
Таким образом, мы доказали, что координаты любой точки M (x;
                                                            
                                    
y) эллипса удовлетворяют уравнению (2). Однако это уравнение пока нельзя
                                    назвать уравнением эллипса, т.к. не доказано обратное предположение:
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 26Если числа x и y удовлетворяют уравнению (2), то точка
                                                            
                                    
M (x; y) удовлетворяет соотношению (1), т.е. лежит на эллипсе.
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 27Если числа x и y удовлетворяют уравнению (2), то точка
                                                            
                                    
M (x; y) удовлетворяет соотношению (1), т.е. лежит на эллипсе.
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 28Докажем это утверждение
Пусть точка M (x; y) удовлетворяет уравнению (2),
                                                            
                                    
тогда выразим :
                                                                    
                            							
														
						 
											
											
											
											
                            Слайд 32Таким образом, уравнение (2) есть уравнение эллипса, т.к. доказано, что
                                                            
                                    
координаты любой точки M (x; y) эллипса, т.е. любой точки,
                                    для которой выполняется выражение (1) удовлетворяет уравнению (2) и обратно, если два числа x и y удовлетворяет уравнению (2), то точка M (x; y) удовлетворяет соотношению (1), т.е. лежит на эллипсе. 
                                
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 342. Исследование формы эллипса. 
Так как координаты x и y
                                                            
                                    
входят в уравнение в четной степени, то если на эллипсе
                                    лежит любая точка M(x, y) ( т.е. координаты этой точки удовлетворяют уравнению(2)), то на этом эллипсе будут лежать точки M1(-x,y) и M2(x, -y), симметричные с точкой M(x, y) относительно осей Ox и Oy и точка M3(-x;-y), cимметричная относительно начала координат. 
Следовательно, оси Ox и Oy являются осями симметрии, а начало координат – центром симметрии эллипса.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 35Следует, что для координат любой точки имеет место 
Геометрически это
                                                            
                                    
означает, что эллипс расположен внутри прямоугольника, сторонами которого являются прямые
                                    
          x=a, x=-a, y=b, y=-b
                                
                            							
														
						 
											
											
											
											
                            Слайд 39
M(x,y)
О
x
y
M2(-x,y)
M3(-x,-y)
M1(x,-y)
F2 
F1 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 40
M(x,y)
О
x
y
M2(-x,y)
M3(-x,-y)
M1(x,-y)
x=a
F2 
F1 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 41
M(x,y)
О
x
y
M2(-x,y)
M3(-x,-y)
M1(x,-y)
x=a
x=-a
F2 
F1 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 42
M(x,y)
О
x
y
M2(-x,y)
M3(-x,-y)
M1(x,-y)
x=a
x=-a
y=b
F2 
F1 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 43
M(x,y)
О
x
y
M2(-x,y)
M3(-x,-y)
M1(x,-y)
x=a
x=-a
y=b
y=-b
F2 
F1 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 44
M(x,y)
О
x
y
M2(-x,y)
M3(-x,-y)
M1(x,-y)
x=a
x=-a
y=b
y=-b
А1
F2 
F1 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 45
M(x,y)
О
x
y
M2(-x,y)
M3(-x,-y)
M1(x,-y)
x=a
x=-a
y=b
y=-b
А1
A2
F2 
F1 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 46
M(x,y)
О
x
y
M2(-x,y)
M3(-x,-y)
M1(x,-y)
x=a
x=-a
y=b
y=-b
А1
B1
A2
F2 
F1 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 47
M(x,y)
О
x
y
M2(-x,y)
M3(-x,-y)
M1(x,-y)
x=a
x=-a
y=b
y=-b
А1
B2
B1
A2
F2 
F1 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 48F2 
M(x,y)
О
x
y
M2(-x,y)
M3(-x,-y)
M1(x,-y)
x=a
x=-a
y=b
y=-b
А1
B2
B1
A2
F1 
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 50Точки пересечения эллипса с осями координат называются вершинами эллипса
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 51Точки пересечения эллипса с осями координат называются вершинами эллипса
 Полуосью
                                                            
                                    
эллипса называется отрезок, одним концом которого является центр симметрии эллипса,
                                    а другим одна из его вершин.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 52Точки пересечения эллипса с осями координат называются вершинами эллипса
 Полуосью
                                                            
                                    
эллипса называется отрезок, одним концом которого является центр симметрии эллипса,
                                    а другим одна из его вершин.
Будем предполагать, что в каноническом уравнении (2) a>b, тогда
		a – большая полуось
		b – меньшая полуось
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 53Точки пересечения эллипса с осями координат называются вершинами эллипса
 Полуосью
                                                            
                                    
эллипса называется отрезок, одним концом которого является центр симметрии эллипса,
                                    а другим одна из его вершин.
Будем предполагать, что в каноническом уравнении (2) a>b, тогда
		a – большая полуось
		b – меньшая полуось
В случае a=b уравнение (2) примет вид 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 54Отношение половины расстояния между фокусами эллипса (фокальное расстояние) к большей
                                                            
                                    
полуоси эллипса называется эксцентриситетом эллипса и обозначается буквой е:
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 55Отношение половины расстояния между фокусами эллипса (фокальное расстояние) к большей
                                                            
                                    
полуоси эллипса называется эксцентриситетом эллипса и обозначается буквой е:
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 56Отношение половины расстояния между фокусами эллипса (фокальное расстояние) к большей
                                                            
                                    
полуоси эллипса называется эксцентриситетом эллипса и обозначается буквой е:
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 573.Директрисы эллипса.
Две прямые перпендикулярные оси эллипса, на которой расположены его
                                                            
                                    фокусы, и отстоящие от центра эллипса на расстояние a/e, где
                                    a –большая полуось эллипса, e –эксцентриситет называются директрисами эллипса. 
                                
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 583.Директрисы эллипса.
Две прямые перпендикулярные оси эллипса, на которой расположены его
                                                            
                                    фокусы, и отстоящие от центра эллипса на расстояние a/e, где
                                    a –большая полуось эллипса, e –эксцентриситет называются директрисами эллипса.
 Уравнения директрис имеют вид 
                                
 
                            							
														
						 
											
											
											
											
                            Слайд 62Теорема:
Для того, чтобы точка лежала на эллипсе необходимо и достаточно,
                                                            
                                    
чтобы отношение расстояния от этой точки до фокуса эллипса к
                                    расстоянию от той же точки до директрисы, соответствующей рассматриваемому фокусу, было равно эксцентриситету эллипса. 
                                
                            							
														
						 
											
											
											
											
											
											
											
											
											
											
                            Слайд 72 (=>) имеем точку M(x;y) принадлежащую эллипсу (2), для которой
                                                            
                                    
выполняется
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 73 (=>) имеем точку M(x;y) принадлежащую эллипсу (2), для которой
                                                            
                                    
выполняется
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 74 (=>) имеем точку M(x;y) принадлежащую эллипсу (2), для которой
                                                            
                                    
выполняется
требуется доказать, что 
 
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 75 (=>) имеем точку M(x;y) принадлежащую эллипсу (2), для которой
                                                            
                                    
выполняется
требуется доказать, что 
 
найдём
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 76 (=>) имеем точку M(x;y) принадлежащую эллипсу (2), для которой
                                                            
                                    
выполняется
требуется доказать, что 
 
найдём
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 77 (=>) имеем точку M(x;y) принадлежащую эллипсу (2), для которой
                                                            
                                    
выполняется
требуется доказать, что 
 
найдём
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 78 (=>) имеем точку M(x;y) принадлежащую эллипсу (2), для которой
                                                            
                                    
выполняется
требуется доказать, что 
 
найдём
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 79 (=>) имеем точку M(x;y) принадлежащую эллипсу (2), для которой
                                                            
                                    
выполняется
требуется доказать, что 
 
найдём
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 80    Пусть существует точка M(x;y), для которой
                                                            
                                    выполняется     докажем, что точка принадлежит эллипсу,
                                    т.е. её координаты удовлетворяют ур. (2)
(<=)
                                
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 81    Пусть существует точка M(x;y), для которой
                                                            
                                    выполняется     докажем, что точка принадлежит эллипсу,
                                    т.е. её координаты удовлетворяют ур. (2)
Так как  F2 (c,0), тогда          
(<=)
                                
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 82    Пусть существует точка M(x;y), для которой
                                                            
                                    выполняется     докажем, что точка принадлежит эллипсу,
                                    т.е. её координаты удовлетворяют ур. (2)
Так как  F2 (c,0), тогда
          из
(<=)
                                
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 83    Пусть существует точка M(x;y), для которой
                                                            
                                    выполняется     докажем, что точка принадлежит эллипсу,
                                    т.е. её координаты удовлетворяют ур. (2)
Так как  F2 (c,0), тогда
          из
Подставим
(<=)