XMod FormView
اين ماژول نياز به پيكربندي دارد
 XMod
 test
 یک ویژگی در بیضی 
یک ویژگی در بیضی زنگ تفريح رياضي
زنگ تفریح شماره ۱۴۵

 

 

 

  مقدمه

 

 

 

 

 

ویژگی بازتاب، یکی از ویژگی‌های مهم و برجسته‌ی بیضی است. از آن‌جا که اثبات‌ این ویژگی، از طریق حساب دیفرانسیل و انتگرال اغلب کسل‌کننده است، بنابراین، ما در اینجا، اثبات بسیار کوتاه و زیبایی با استفاده از مشتق می‌آوریم. اثبات ما به طور تعجب‌آوری ساده و کاملا با استفاده از فرمول

 EP = a - ex است.


 

 

  اثبات

 

 

 

 

 

فرمول EP = a - ex (رابطه‌ی 1) برای فاصله هر نقطه P به مختصات (x, y) روی بیضی از کانون F در جهت مثبت محور xها استوار است. رابطه‌ی (1) را به آسانی می‌توان از رابطه‌های شناخته شده در بیضی، یعنی: x2/a2 + y2/b2 =1، a2=b2+c2 و c/a=e به دست آورد. برای این کار خواهیم داشت:

 

 

 

با توجه به اینکه در بیضی x≤a و  e<1 برقرار است، بنابراین معادله‌ی 1 به‌دست می‌آید. با تعویض علامت C، با روش مشابه بالا، خواهیم داشت:

 

رابطه‌ی (۲)            F'P = a + ex 

 

ما همچنین، می‌توانستیم فرمول (2) را از فرمول (1) با توجه به تعریف بیضی، یعنی PF+PF'=2a به دست بیاوریم. و توجه داریم، که از ویژگی معلوم محور کانونی بیضی، FP/PD=e، رابطه (1) خیلی ساده‌تر به روش زیر قابل اثبات است: می‌دانیم که چون:

 

 a-c)/(d-a) = e)  که d=a/e،

 

بنابراین: FP=e.PD=e(d-x)=a-ex ، و به روش مشابه، F'P=a+ex.

و برعکس، از رابطه‌ی 1، ویژگی محور کانونی را می‌توان به دست آورد.

 

در حقیقت، قرار بدهیم، d=a/e، FP=a-ex=ed-ex=e.PD.

 

فرض می‌کنیم، (x0,y0) نقطه‌ی ثابتی بر بیضی، و (x, y) نقطه‌ی متغیری بر خط مماس بر بیضی باشد، حال به ویژگی بازتاب بر می‌گردیم:

 


مختصات نقطه P را به صورت (x0,y0) نشان می‌دهیم، معادله‌ی خط مماس بر بیضی در نقطه‌ی P به صورت زیر است:

 

 

که باتوجه به شکل، مختصات نقطه‌ی R به صورت (a2/x0 ,0) است. حالا با استفاده از رابطه‌های 1 و 2 محاسبه می کنیم:


با توجه به قانون سینوس‌ها، در مثلث FRP و استفاده از رابطه‌ی (3) خواهیم داشت:

 


و به روش مشابه، با استفاده از رابطه‌ی (4) و قانون سینوس‌ها برای مثلث F'RP  نتیجه می‌گردد:

 

 

 


بنابراین sinQ = sinΨ، و با توجه به 0≤Q+Ψ<π  نتیجه می‌گردد Q=Ψ است.


غلامرضا پورقلی

دانشجوی دکتری ریاضی
دانشگاه تهران

1391/8/6 لينک مستقيم

فرستنده :
سرگردون HyperLink HyperLink 1391/9/20
مـتـن : با سلام من دانش اموز رشته ی ریاضی هستم می خواستم در بارهی بیضی مفهومی تر و ملموس تر بفهمم طوری که فرمولها رو بفهمم به همون سادگیه فهمیدن فرمول مساحت مربع.با تشکر
پاسـخ : سلام. برای فهمیدن مطالبی در مورد بیضی که مقدماتی بوده و راه را برای مطالعات پیشرفته تر باز می کنند بهتر است به کتاب های هندسه ی تحلیلی مراجعه کنید. برای مثال کتاب هندسه‌ي تحلیلی و جبر خطی مؤلفان: حمیدرضا امیری ـ یدا... ایلخانی‌پور منبع مناسبی می تواند باشد. موفق باشید.

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تایید انصراف
 Blog List
 New Blog
شما بايد وارد شده واجازه ساخت و يا ويرايش وبلاگ را داشته باشيد.
 یک ویژگی در بیضی 
یک ویژگی در بیضی زنگ تفريح رياضي
زنگ تفریح شماره ۱۴۵

 

 

 

  مقدمه

 

 

 

 

 

ویژگی بازتاب، یکی از ویژگی‌های مهم و برجسته‌ی بیضی است. از آن‌جا که اثبات‌ این ویژگی، از طریق حساب دیفرانسیل و انتگرال اغلب کسل‌کننده است، بنابراین، ما در اینجا، اثبات بسیار کوتاه و زیبایی با استفاده از مشتق می‌آوریم. اثبات ما به طور تعجب‌آوری ساده و کاملا با استفاده از فرمول

 EP = a - ex است.


 

 

  اثبات

 

 

 

 

 

فرمول EP = a - ex (رابطه‌ی 1) برای فاصله هر نقطه P به مختصات (x, y) روی بیضی از کانون F در جهت مثبت محور xها استوار است. رابطه‌ی (1) را به آسانی می‌توان از رابطه‌های شناخته شده در بیضی، یعنی: x2/a2 + y2/b2 =1، a2=b2+c2 و c/a=e به دست آورد. برای این کار خواهیم داشت:

 

 

 

با توجه به اینکه در بیضی x≤a و  e<1 برقرار است، بنابراین معادله‌ی 1 به‌دست می‌آید. با تعویض علامت C، با روش مشابه بالا، خواهیم داشت:

 

رابطه‌ی (۲)            F'P = a + ex 

 

ما همچنین، می‌توانستیم فرمول (2) را از فرمول (1) با توجه به تعریف بیضی، یعنی PF+PF'=2a به دست بیاوریم. و توجه داریم، که از ویژگی معلوم محور کانونی بیضی، FP/PD=e، رابطه (1) خیلی ساده‌تر به روش زیر قابل اثبات است: می‌دانیم که چون:

 

 a-c)/(d-a) = e)  که d=a/e،

 

بنابراین: FP=e.PD=e(d-x)=a-ex ، و به روش مشابه، F'P=a+ex.

و برعکس، از رابطه‌ی 1، ویژگی محور کانونی را می‌توان به دست آورد.

 

در حقیقت، قرار بدهیم، d=a/e، FP=a-ex=ed-ex=e.PD.

 

فرض می‌کنیم، (x0,y0) نقطه‌ی ثابتی بر بیضی، و (x, y) نقطه‌ی متغیری بر خط مماس بر بیضی باشد، حال به ویژگی بازتاب بر می‌گردیم:

 


مختصات نقطه P را به صورت (x0,y0) نشان می‌دهیم، معادله‌ی خط مماس بر بیضی در نقطه‌ی P به صورت زیر است:

 

 

که باتوجه به شکل، مختصات نقطه‌ی R به صورت (a2/x0 ,0) است. حالا با استفاده از رابطه‌های 1 و 2 محاسبه می کنیم:


با توجه به قانون سینوس‌ها، در مثلث FRP و استفاده از رابطه‌ی (3) خواهیم داشت:

 


و به روش مشابه، با استفاده از رابطه‌ی (4) و قانون سینوس‌ها برای مثلث F'RP  نتیجه می‌گردد:

 

 

 


بنابراین sinQ = sinΨ، و با توجه به 0≤Q+Ψ<π  نتیجه می‌گردد Q=Ψ است.


غلامرضا پورقلی

دانشجوی دکتری ریاضی
دانشگاه تهران

1391/8/6 لينک مستقيم

فرستنده :
سرگردون HyperLink HyperLink 1391/9/20
مـتـن : با سلام من دانش اموز رشته ی ریاضی هستم می خواستم در بارهی بیضی مفهومی تر و ملموس تر بفهمم طوری که فرمولها رو بفهمم به همون سادگیه فهمیدن فرمول مساحت مربع.با تشکر
پاسـخ : سلام. برای فهمیدن مطالبی در مورد بیضی که مقدماتی بوده و راه را برای مطالعات پیشرفته تر باز می کنند بهتر است به کتاب های هندسه ی تحلیلی مراجعه کنید. برای مثال کتاب هندسه‌ي تحلیلی و جبر خطی مؤلفان: حمیدرضا امیری ـ یدا... ایلخانی‌پور منبع مناسبی می تواند باشد. موفق باشید.

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تایید انصراف
 Blog Archive
 test
Use module action menu to edit content
 Bonosoft - Link
 Text/HTML
Use module action menu to edit content