Найти длину хорды эллипса 44x^2+100y^2=4400, направленной по диагонали прямоугольника, построенного на осях эллипса.

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Длина искомой хорды эллипса составляет 12212 the square root of 2 end-root . ️ Шаг 1: Приведение уравнения эллипса к каноническому виду Исходное уравнение эллипса: 44x2+100y2=440044 x squared plus 100 y squared equals 4400. Разделим обе части уравнения на 44004400, чтобы получить каноническую форму x2a2+y2b2=1the fraction with numerator x squared and denominator a squared end-fraction plus the fraction with numerator y squared and denominator b squared end-fraction equals 1 : 44x24400+100y24400=1the fraction with numerator 44 x squared and denominator 4400 end-fraction plus the fraction with numerator 100 y squared and denominator 4400 end-fraction equals 1 x2100+y244=1the fraction with numerator x squared and denominator 100 end-fraction plus the fraction with numerator y squared and denominator 44 end-fraction equals 1 Из полученного уравнения находим квадраты полуосей: a2=100a squared equals 100 (откуда a=10a equals 10) и b2=44b squared equals 44 (откуда b=44=211b equals the square root of 44 end-root equals 2 the square root of 11 end-root ). ️ Шаг 2: Определение уравнения прямой, содержащей хорду Прямоугольник, построенный на осях эллипса, имеет вершины в точках (±a,±b)open paren plus or minus a comma plus or minus b close paren. Диагонали этого прямоугольника проходят через начало координат. Уравнение прямой, проходящей через начало координат и вершину (a,b)open paren a comma b close paren, имеет вид y=kxy equals k x, где угловой коэффициент kk равен: k=ba=4410=21110=115k equals b over a end-fraction equals the fraction with numerator the square root of 44 end-root and denominator 10 end-fraction equals the fraction with numerator 2 the square root of 11 end-root and denominator 10 end-fraction equals the fraction with numerator the square root of 11 end-root and denominator 5 end-fraction Следовательно, уравнение прямой диагонали: y=115xy equals the fraction with numerator the square root of 11 end-root and denominator 5 end-fraction x . ️ Шаг 3: Нахождение точек пересечения прямой и эллипса Подставим выражение для yy в каноническое уравнение эллипса: x2100+(115x)244=1the fraction with numerator x squared and denominator 100 end-fraction plus the fraction with numerator open paren the fraction with numerator the square root of 11 end-root and denominator 5 end-fraction x close paren squared and denominator 44 end-fraction equals 1 x2100+1125x244=1the fraction with numerator x squared and denominator 100 end-fraction plus the fraction with numerator 11 over 25 end-fraction x squared and denominator 44 end-fraction equals 1 x2100+x2100=1the fraction with numerator x squared and denominator 100 end-fraction plus the fraction with numerator x squared and denominator 100 end-fraction equals 1 2x2100=1x2=50x=±52the fraction with numerator 2 x squared and denominator 100 end-fraction equals 1 ⟹ x squared equals 50 ⟹ x equals plus or minus 5 the square root of 2 end-root Найдем соответствующие значения yy для x1=52x sub 1 equals 5 the square root of 2 end-root : y1=11552=22y sub 1 equals the fraction with numerator the square root of 11 end-root and denominator 5 end-fraction center dot 5 the square root of 2 end-root equals the square root of 22 end-root Точки пересечения (концы хорды): M1(52,22)cap M sub 1 open paren 5 the square root of 2 end-root comma the square root of 22 end-root close paren и M2(-52,22)cap M sub 2 open paren negative 5 the square root of 2 end-root comma negative the square root of 22 end-root close paren . ️ Шаг 4: Вычисление длины хорды Длина хорды Lcap L вычисляется по формуле расстояния между двумя точками: L=(x1x2)2+(y1y2)2cap L equals the square root of open paren x sub 1 minus x sub 2 close paren squared plus open paren y sub 1 minus y sub 2 close paren squared end-root L=(52(-52))2+(22(22))2cap L equals the square root of open paren 5 the square root of 2 end-root minus open paren negative 5 the square root of 2 end-root close paren close paren squared plus open paren the square root of 22 end-root minus open paren negative the square root of 22 end-root close paren close paren squared end-root L=(102)2+(222)2cap L equals the square root of open paren 10 the square root of 2 end-root close paren squared plus open paren 2 the square root of 22 end-root close paren squared end-root L=200+88=288=122cap L equals the square root of 200 plus 88 end-root equals the square root of 288 end-root equals 12 the square root of 2 end-root Ответ: Длина хорды равна 12\sqrt{2}. Требуется ли вам вычислить эксцентриситет данного эллипса или найти фокусы для дальнейшего анализа фигуры?

Форма ответа

Ваш аватар