Ellipsilaskin
Ratkaise ellipsit vaiheittain
Tämä laskin löytää joko ellipsin yhtälön annetuista parametreista tai syötetyn ellipsin keskipisteen, polttopisteet, huiput (päähuiput), sivuhuiput (sivuakselin huiput), (puoli)pääakselin pituuden, (puoli)sivuakselin pituuden, pinta-alan, ympärysmitan, latera recta, latera rectojen pituuden (fokaalileveys), polttoparametrin, eksentrisyyden, lineaarisen eksentrisyyden (polttopiste-etäisyyden), direktrissit, x-leikkauspisteet, y-leikkauspisteet, määrittelyjoukon ja arvojoukon. Lisäksi se piirtää ellipsin. Vaiheet ovat saatavilla.
Aiheeseen liittyvät laskurit: Paraabelilaskin, Ympyrälaskin, Hyperbelilaskin, Kartioleikkauslaskin
Syötteesi
Määritä ellipsin $$$4 x^{2} + 9 y^{2} = 36$$$ keskipiste, polttopisteet, kärkipisteet, sivukärjet, pääakselin pituus, ison puoliakselin pituus, sivuakselin pituus, pienen puoliakselin pituus, pinta-ala, ympärysmitta, polttojänteet, polttojänteen pituus (fokaalileveys), polttoparametri, eksentrisyys, lineaarinen eksentrisyys (polttopiste-etäisyys), johtosuorat, x-akselin leikkauspisteet, y-akselin leikkauspisteet, määrittelyjoukko ja arvojoukko.
Ratkaisu
Ellipsin yhtälö on $$$\frac{\left(x - h\right)^{2}}{a^{2}} + \frac{\left(y - k\right)^{2}}{b^{2}} = 1$$$, jossa $$$\left(h, k\right)$$$ on keskipiste ja $$$a$$$ ja $$$b$$$ ovat puolisuuren ja puolipienen akselin pituudet.
Ellipsimme tässä muodossa on $$$\frac{\left(x - 0\right)^{2}}{9} + \frac{\left(y - 0\right)^{2}}{4} = 1$$$.
Siis, $$$h = 0$$$, $$$k = 0$$$, $$$a = 3$$$, $$$b = 2$$$.
Standardimuoto on $$$\frac{x^{2}}{3^{2}} + \frac{y^{2}}{2^{2}} = 1$$$.
Huippumuoto on $$$\frac{x^{2}}{9} + \frac{y^{2}}{4} = 1$$$.
Yleinen muoto on $$$4 x^{2} + 9 y^{2} - 36 = 0$$$.
Lineaarinen eksentrisyys (polttopisteen etäisyys) on $$$c = \sqrt{a^{2} - b^{2}} = \sqrt{5}$$$.
Eksentrisyys on $$$e = \frac{c}{a} = \frac{\sqrt{5}}{3}$$$.
Ensimmäinen polttopiste on $$$\left(h - c, k\right) = \left(- \sqrt{5}, 0\right)$$$.
Toinen polttopiste on $$$\left(h + c, k\right) = \left(\sqrt{5}, 0\right)$$$.
Ensimmäinen kärkipiste on $$$\left(h - a, k\right) = \left(-3, 0\right)$$$.
Toinen kärkipiste on $$$\left(h + a, k\right) = \left(3, 0\right)$$$.
Ensimmäinen apukärkipiste on $$$\left(h, k - b\right) = \left(0, -2\right)$$$.
Toinen apukärki on $$$\left(h, k + b\right) = \left(0, 2\right)$$$.
Suuren akselin pituus on $$$2 a = 6$$$.
Pieniakselin pituus on $$$2 b = 4$$$.
Pinta-ala on $$$\pi a b = 6 \pi$$$.
Ympärysmitta on $$$4 a E\left(\frac{\pi}{2}\middle| e^{2}\right) = 12 E\left(\frac{5}{9}\right)$$$.
Fokaaliparametri on polttopisteen ja johtosuoran välinen etäisyys: $$$\frac{b^{2}}{c} = \frac{4 \sqrt{5}}{5}$$$.
Latera recta ovat sivuakselin suuntaiset suorat, jotka kulkevat polttopisteiden kautta.
Ensimmäinen suoramitta on $$$x = - \sqrt{5}$$$.
Toinen latus rectum on $$$x = \sqrt{5}$$$.
Ensimmäisen latus rectumin päätepisteet voidaan löytää ratkaisemalla yhtälöryhmän $$$\begin{cases} 4 x^{2} + 9 y^{2} - 36 = 0 \\ x = - \sqrt{5} \end{cases}$$$ (vaiheet: katso system of equations calculator).
Ensimmäisen latus rectumin päätepisteet ovat $$$\left(- \sqrt{5}, - \frac{4}{3}\right)$$$, $$$\left(- \sqrt{5}, \frac{4}{3}\right)$$$.
Toisen johtojänteen päätepisteet voidaan löytää ratkaisemalla järjestelmä $$$\begin{cases} 4 x^{2} + 9 y^{2} - 36 = 0 \\ x = \sqrt{5} \end{cases}$$$ (vaiheista, katso yhtälöryhmälaskin).
Toisen latus rectumin päätepisteet ovat $$$\left(\sqrt{5}, - \frac{4}{3}\right)$$$, $$$\left(\sqrt{5}, \frac{4}{3}\right)$$$.
Latera recta -jänteiden pituus (fokaalileveys) on $$$\frac{2 b^{2}}{a} = \frac{8}{3}$$$.
Ensimmäinen johtosuora on $$$x = h - \frac{a^{2}}{c} = - \frac{9 \sqrt{5}}{5}$$$.
Toinen johtosuora on $$$x = h + \frac{a^{2}}{c} = \frac{9 \sqrt{5}}{5}$$$.
x-akselin leikkauspisteet voidaan löytää asettamalla $$$y = 0$$$ yhtälöön ja ratkaisemalla $$$x$$$:n suhteen (vaiheet: katso leikkauspisteiden laskin).
x-akselin leikkauspisteet: $$$\left(-3, 0\right)$$$, $$$\left(3, 0\right)$$$
Y-akselin leikkauspisteet voidaan löytää asettamalla $$$x = 0$$$ yhtälöön ja ratkaisemalla $$$y$$$:n suhteen: (vaiheittaiset ohjeet, ks. leikkauspisteiden laskin).
y-akselin leikkauspisteet: $$$\left(0, -2\right)$$$, $$$\left(0, 2\right)$$$
Määrittelyjoukko on $$$\left[h - a, h + a\right] = \left[-3, 3\right]$$$.
Arvojoukko on $$$\left[k - b, k + b\right] = \left[-2, 2\right]$$$.
Vastaus
Standardimuoto/yhtälö: $$$\frac{x^{2}}{3^{2}} + \frac{y^{2}}{2^{2}} = 1$$$A.
Huippumuoto/yhtälö: $$$\frac{x^{2}}{9} + \frac{y^{2}}{4} = 1$$$A.
Yleinen muoto/yhtälö: $$$4 x^{2} + 9 y^{2} - 36 = 0$$$A.
Ensimmäinen polttopiste-johtosuoraesitys/yhtälö: $$$\left(x + \sqrt{5}\right)^{2} + y^{2} = \frac{5 \left(x + \frac{9 \sqrt{5}}{5}\right)^{2}}{9}$$$A.
Toinen polttopiste-johtosuora-muoto/yhtälö: $$$\left(x - \sqrt{5}\right)^{2} + y^{2} = \frac{5 \left(x - \frac{9 \sqrt{5}}{5}\right)^{2}}{9}$$$A.
Kuvaaja: katso graphing calculator.
Keskipiste: $$$\left(0, 0\right)$$$A.
Ensimmäinen polttopiste: $$$\left(- \sqrt{5}, 0\right)\approx \left(-2.23606797749979, 0\right)$$$A.
Toinen polttopiste: $$$\left(\sqrt{5}, 0\right)\approx \left(2.23606797749979, 0\right)$$$A.
Ensimmäinen kärkipiste: $$$\left(-3, 0\right)$$$A.
Toinen kärkipiste: $$$\left(3, 0\right)$$$A.
Ensimmäinen sivukärkipiste: $$$\left(0, -2\right)$$$A.
Toinen sivukärkipiste: $$$\left(0, 2\right)$$$A.
Pääakselin pituus: $$$6$$$A.
Puolisuuren akselin pituus: $$$3$$$A.
Pieniakselin pituus: $$$4$$$A.
Pienen puoliakselin pituus: $$$2$$$A.
Pinta-ala: $$$6 \pi\approx 18.849555921538759$$$A.
Ympärysmitta: $$$12 E\left(\frac{5}{9}\right)\approx 15.86543958929059$$$A.
Ensimmäinen latus rectum: $$$x = - \sqrt{5}\approx -2.23606797749979$$$A.
Toinen latus rectum: $$$x = \sqrt{5}\approx 2.23606797749979$$$A.
Ensimmäisen johtojänteen päätepisteet: $$$\left(- \sqrt{5}, - \frac{4}{3}\right)\approx \left(-2.23606797749979, -1.333333333333333\right)$$$, $$$\left(- \sqrt{5}, \frac{4}{3}\right)\approx \left(-2.23606797749979, 1.333333333333333\right)$$$A.
Toisen polttojanan päätepisteet: $$$\left(\sqrt{5}, - \frac{4}{3}\right)\approx \left(2.23606797749979, -1.333333333333333\right)$$$, $$$\left(\sqrt{5}, \frac{4}{3}\right)\approx \left(2.23606797749979, 1.333333333333333\right)$$$A.
Latera recta -pituus (fokaalileveys): $$$\frac{8}{3}\approx 2.666666666666667$$$A.
Fokaaliparametri: $$$\frac{4 \sqrt{5}}{5}\approx 1.788854381999832$$$A.
Eksentrisyys: $$$\frac{\sqrt{5}}{3}\approx 0.74535599249993$$$A.
Lineaarinen eksentrisyys (fokaalietäisyys): $$$\sqrt{5}\approx 2.23606797749979$$$A.
Ensimmäinen johtosuora: $$$x = - \frac{9 \sqrt{5}}{5}\approx -4.024922359499621$$$A.
Toinen johtosuora: $$$x = \frac{9 \sqrt{5}}{5}\approx 4.024922359499621$$$A.
x-akselin leikkauspisteet: $$$\left(-3, 0\right)$$$, $$$\left(3, 0\right)$$$A.
y-akselin leikkauspisteet: $$$\left(0, -2\right)$$$, $$$\left(0, 2\right)$$$A.
Määrittelyjoukko: $$$\left[-3, 3\right]$$$A.
Arvojoukko: $$$\left[-2, 2\right]$$$A.