أهمية القطوع الزائدة في الحياة

القطع الزائد هو الشكل الرياضي الذي تحصل عليه عند قطع مخروط مزدوج رأسيًا. يتعرف الكثير من الناس على هذا الشكل خلال دوراتهم في الجبر في المدرسة الثانوية أو الكلية ، ولكن ليس من الواضح سبب أهمية هذا الشكل. يحتوي القطع الزائد على بعض الخصائص التي تسمح له بلعب دور مهم في العالم الحقيقي. تستخدم العديد من الحقول الرموز الزائدة في تصميماتها وتنبؤات الظواهر.

تستخدم أنظمة الأقمار الصناعية بشكل مكثف الدوال الزائدية والوظائف الزائدية. عندما يطلق العلماء قمرًا صناعيًا في الفضاء ، يجب عليهم أولاً استخدام المعادلات الرياضية للتنبؤ بمسارها. بسبب تأثيرات الجاذبية للأجسام ذات الكتلة الثقيلة ، يكون مسار القمر الصناعي منحرفًا على الرغم من أنه قد ينطلق مبدئيًا في مسار مستقيم. باستخدام القطوع الزائدة ، يمكن لعلماء الفلك التنبؤ بمسار القمر الصناعي لإجراء تعديلات بحيث يصل القمر الصناعي إلى وجهته.

تستخدم إشارات أنظمة الراديو وظائف القطع الزائد. حدد أحد أنظمة الراديو المهمة ، LORAN ، المواقع الجغرافية باستخدام القطوع الزائدة. أنشأ العلماء والمهندسون محطات إذاعية في مواقع وفقًا لشكل القطع الزائد من أجل تحسين المنطقة التي تغطيها الإشارات من المحطة. يسمح LORAN للأشخاص بتحديد موقع الأشياء على مساحة واسعة ولعب دورًا مهمًا في الحرب العالمية الثانية.

يحتوي القطع الزائد على معادلة رياضية مهمة مرتبطة به - العلاقة العكسية. عندما تؤدي الزيادة في سمة ما إلى انخفاض في سمة أخرى أو العكس ، يمكن وصف العلاقة بقطع زائد. يوضح الرسم البياني للقطع الزائد هذا على الفور: عندما تكون قيمة x صغيرة ، تكون قيمة y كبيرة ، والعكس صحيح. يمكن وصف العديد من مواقف الحياة الواقعية بواسطة القطع الزائد ، بما في ذلك العلاقة بين ضغط الغاز وحجمه.

تستخدم الكائنات المصممة للاستخدام بأعيننا استخدامًا مكثفًا للقطوع الزائدة. تشمل هذه الأشياء المجاهر والتلسكوبات وأجهزة التلفزيون. قبل أن تتمكن من رؤية صورة واضحة لشيء ما ، عليك التركيز عليه. تتمتع عيناك بنقطة تركيز طبيعية لا تسمح لك برؤية الأشياء بعيدًا جدًا أو عن قرب. لعرض أشياء مثل الكواكب أو البكتيريا ، صمم العلماء أشياء تركز الضوء في نقطة واحدة. تستخدم تصميمات هذه القطع القطعية لتعكس الضوء إلى النقطة المحورية. عند استخدام تلسكوب أو مجهر ، فأنت تضع عينك في نقطة بؤرية جيدة التخطيط تسمح بتركيز الضوء من الأشياء غير المرئية بطريقة تتيح لك مشاهدتها.