Jak znaleźć równanie paraboli

W warunkach rzeczywistych parabola to łuk, który tworzy piłka, gdy ją rzucisz, lub charakterystyczny kształt anteny satelitarnej. Z matematycznego punktu widzenia parabola o kształcie, który uzyskuje się, gdy przecinasz stały stożek pod kątem równoległym do jednego z jego boków, dlatego jest znany jako jeden z „sekcje stożkowe”. Najłatwiejszym sposobem znalezienia równania paraboli jest wykorzystanie wiedzy o specjalnym punkcie, zwanym wierzchołkiem, który znajduje się na paraboli samo.

Rozpoznawanie formuły paraboli

Jeśli widzisz równanie kwadratowe w dwóch zmiennych, w postaci,y = topór2 + bx + c, gdzie ≠ 0, to gratulacje! Znalazłeś parabolę. Równanie kwadratowe jest czasami znane również jako „forma standardowa” paraboli.

Ale jeśli zostanie wyświetlony wykres paraboli (lub mała informacja o paraboli w tekście lub „słowo problem”), będziesz chciał napisać swoją parabolę w tak zwanej formie wierzchołka, która wygląda tak to:

y = a (x - h)2 + k(jeśli parabola otwiera się pionowo)

x = a (y - k)2 + h(jeśli parabola otwiera się poziomo)

instagram story viewer

Jaki jest wierzchołek paraboli?

W obu wzorach współrzędne (h, k) reprezentują wierzchołek paraboli, czyli punkt, w którym oś symetrii paraboli przecina linię samej paraboli. Innymi słowy, gdybyś złożył parabolę na pół w środku, wierzchołek byłby „szczytem” paraboli dokładnie tam, gdzie przecinała zgięcie papieru.

Znalezienie równania paraboli

Jeśli zostaniesz poproszony o znalezienie równania paraboli, zostaniesz poinformowany o wierzchołku paraboli parabola i co najmniej jeden inny punkt na niej, w przeciwnym razie otrzymasz wystarczającą ilość informacji, aby je wymyślić na zewnątrz. Gdy masz te informacje, możesz znaleźć równanie paraboli w trzech krokach.

Zróbmy przykładowy problem, aby zobaczyć, jak to działa. Wyobraź sobie, że otrzymujesz parabolę w formie wykresu. Powiedziano ci, że wierzchołek paraboli znajduje się w punkcie (1,2), że otwiera się pionowo, a kolejny punkt na paraboli to (3,5). Jakie jest równanie paraboli?

    Twoim priorytetem musi być decyzja, której formy równania wierzchołków użyjesz. Pamiętaj, że jeśli parabola otwiera się pionowo (co może oznaczać, że otwarta strona litery U jest skierowana w górę lub w dół), użyjesz tego równania:

    y = a (x - h)2 + k

    A jeśli parabola otwiera się poziomo (co może oznaczać, że otwarta strona litery U jest skierowana w prawo lub w lewo), użyjesz tego równania:

    x = a (y - k)2 + h

    Ponieważ przykładowa parabola otwiera się pionowo, użyjmy pierwszego równania.

    Następnie zastąp współrzędne wierzchołka paraboli (h, k) wzorem wybranym w kroku 1. Ponieważ wiesz, że wierzchołek znajduje się w miejscu (1,2), podstawisz h = 1 i k = 2, co daje:

    y = a (x - 1)2 + 2

    Ostatnią rzeczą, którą musisz zrobić, to znaleźć wartośćza. W tym celu wybierz dowolny punkt (x, y) na paraboli, o ile ten punkt nie jest wierzchołkiem, i wstaw go do równania.

    W tym przypadku otrzymałeś już współrzędne innego punktu na wierzchołku: (3,5). Więc podstawisz x = 3 i y = 5, co daje:

    5 = a (3 - 1)2 + 2

    Teraz wszystko, co musisz zrobić, to rozwiązać równanie dlaza. Niewielkie uproszczenie daje następujące informacje:

    5 = a (2)2 + 2, który można jeszcze bardziej uprościć do:

    5 = a (4) + 2, co z kolei staje się:

    3 = a (4), i w końcu:

    a = 3/4

    Teraz, gdy znalazłeś wartośćza, wstaw go do swojego równania, aby zakończyć przykład:

    y = (3/4)(x - 1)2 + 2jest równaniem paraboli o wierzchołku (1,2) i zawierającej punkt (3,5).

    Wskazówki

    • Z tymi wszystkimi literami i cyframi unoszącymi się wokół, może być trudno określić, kiedy „zakończysz” znajdowanie formuły! Zgodnie z ogólną zasadą, kiedy pracujesz z problemami w dwóch wymiarach, kończysz, gdy masz tylko dwie zmienne. Te zmienne są zwykle zapisywane jakoxitak​​,zwłaszcza, gdy masz do czynienia z „standaryzowanymi” kształtami, takimi jak parabola.

Teachs.ru
  • Dzielić
instagram viewer