ریاضی دوازدهم صفحه 130 - تمرین 1
۱) اگر در یک بیضی داشته باشیم $a=5$ و $b=3$، در این صورت اندازه فاصله کانونی را محاسبه کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی دوازدهم صفحه 130 - تمرین 1
برای حل این تمرین، ابتدا باید رابطه بین پارامترهای اصلی بیضی یعنی **نیمقطر بزرگ** ($a$)، **نیمقطر کوچک** ($b$) و **نصف فاصله کانونی** ($c$) را به یاد بیاوریم.
رابطه فیثاغورسی در بیضی به صورت زیر است:
$a^2 = b^2 + c^2$
**گام اول: جایگذاری مقادیر معلوم در فرمول**
مقادیر داده شده در صورت سوال را در رابطه قرار میدهیم:
$5^2 = 3^2 + c^2$
$25 = 9 + c^2$
**گام دوم: محاسبه مقدار $c$**
برای پیدا کردن $c^2$، عدد ۹ را به طرف دیگر منتقل میکنیم:
$c^2 = 25 - 9 = 16$
با جذر گرفتن از طرفین، مقدار $c$ به دست میآید:
$c = \sqrt{16} = 4$
**گام سوم: محاسبه فاصله کانونی**
دقت کنید که $c$ نشاندهنده فاصله مرکز تا هر کانون است. **فاصله کانونی** کل برابر با $2c$ میباشد.
فاصله کانونی $= 2 \times 4 = 8$
بنابراین، اندازه فاصله کانونی این بیضی برابر **۸ واحد** است.
ریاضی دوازدهم صفحه 130 - تمرین 2
۲) در یک بیضی افقی طول قطر بزرگ ۶ و قطر کوچک ۴ واحد است. اگر مرکز این بیضی نقطهای با مختصات $(4, 5)$ باشد:
الف) فاصله کانونی بیضی را پیدا کنید.
ب) مختصات نقاط دو سر قطر بزرگ و قطر کوچک و همچنین کانونهای بیضی را بنویسید.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی دوازدهم صفحه 130 - تمرین 2
در این مسئله با یک بیضی جابهجا شده از مبدأ مختصات سروکار داریم. بیایید مرحله به مرحله اطلاعات را استخراج کنیم.
**اطلاعات اولیه:**
* مرکز بیضی: $O(4, 5)$
* طول قطر بزرگ ($2a$) برابر ۶ است، پس **نیمقطر بزرگ**: $a = 3$
* طول قطر کوچک ($2b$) برابر ۴ است، پس **نیمقطر کوچک**: $b = 2$
**الف) محاسبه فاصله کانونی:**
ابتدا مقدار $c$ (نصف فاصله کانونی) را با استفاده از رابطه فیثاغورسی بیضی پیدا میکنیم:
$a^2 = b^2 + c^2 \Rightarrow 3^2 = 2^2 + c^2 \Rightarrow 9 = 4 + c^2$
$c^2 = 5 \Rightarrow c = \sqrt{5}$
فاصله کانونی برابر است با $2c$، یعنی: **$2\sqrt{5}$**.
**ب) تعیین مختصات نقاط کلیدی:**
چون بیضی **افقی** است، تغییرات مربوط به پارامترهای $a$ و $c$ روی محور $x$ها و تغییرات مربوط به $b$ روی محور $y$ها اعمال میشود.
* **نقاط دو سر قطر بزرگ ($A$ و $A'$):**
باید مقدار $a=3$ را به طول مرکز اضافه و از آن کم کنیم.
$A(4+3, 5) = (7, 5)$
$A'(4-3, 5) = (1, 5)$
* **نقاط دو سر قطر کوچک ($B$ و $B'$):**
باید مقدار $b=2$ را به عرض مرکز اضافه و از آن کم کنیم.
$B(4, 5+2) = (4, 7)$
$B'(4, 5-2) = (4, 3)$
* **کانونها ($F$ و $F'$):**
باید مقدار $c=\sqrt{5}$ را به طول مرکز اضافه و از آن کم کنیم.
$F(4+\sqrt{5}, 5)$
$F'(4-\sqrt{5}, 5)$