Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

19
Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor 1 av 19 NÅGRA VIKTIGA ANDRAGRADSKURVOR: CIRKEL, ELLIPS, HYPERBEL OCH PARABEL CIRKEL Definition. En cirkel är mängden av de punkter i planet vars avstånd till en given punkt är konstant. 1. Cirkelns ekvation Cirkeln med centrum i ܥሺ, ݍoch radien ݎhar ekvationen ݔെ ሻ ݕݍ Cirkelns ekvation på parameterform: t a p x cos t a q y sin , där 2 0 t (*) Anmärkning1 : Med hjälp av "trigonometriska ettan " ser vi att punkter definierade med (*) uppfyller 1 sin cos 2 2 2 2 t t a q y a p x dvs 1 2 2 q y p x som är ekvationen för cirkeln med radien a och centrum i punkten (p,q). Anmärkning 2: Cirkelns ekvation definierar två explicita funktioner ( och därmed två funktionskurvor) som vi får genom att lösa ut y ur ovanstående ekvation: 2 2 2 2 2 ) ( ) ( ) ( p x a q y p x a q y Övre halvcirkeln ges av 2 2 ) ( p x a q y medan 2 2 ) ( p x a q y är ekvationen för nedre halvan ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Härledning av cirkelns ekvation: Låt P(x,y) vara en punkt på cirkeln med centrum i ܥሺ, ݍoch radien ݎൌ . Eftersom avståndet mellan P och C är lika med a har vi: a q y p x 2 2 ) ( ) ( . Om vi kvadrerar båda leden får vi 2 2 2 ) ( ) ( a q y p x .

Transcript of Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Page 1: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

1 av 19  

NÅGRA VIKTIGA ANDRAGRADSKURVOR: CIRKEL, ELLIPS, HYPERBEL OCH PARABEL   

CIRKEL 

 Definition. En cirkel är mängden av de punkter i planet vars avstånd till en given punkt är 

konstant.  

 

1.   Cirkelns ekvation  

 Cirkeln med centrum i   ,   och radien   

har ekvationen        

 

Cirkelns ekvation på parameterform: 

tapx cos  

taqy sin   ,      där  20 t                   (*) 

Anmärkning1 : Med hjälp av "trigonometriska ettan " ser vi att punkter definierade med (*) uppfyller 

1sincos 2222

tta

qy

a

px dvs  122 qypx  

som är ekvationen för cirkeln med radien a och centrum i  punkten (p,q).   

Anmärkning 2: Cirkelns ekvation definierar två explicita funktioner ( och därmed två 

funktionskurvor) som vi får genom att lösa ut y ur ovanstående ekvation: 

22222 )()()( pxaqypxaqy  

Övre halvcirkeln ges av  22 )( pxaqy   

medan  22 )( pxaqy  är ekvationen för nedre halvan 

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 

Härledning av cirkelns ekvation: Låt P(x,y) vara en punkt på cirkeln med centrum i   ,   och 

radien  . Eftersom avståndet mellan P och C är lika med a har vi: 

aqypx 22 )()( .          Om vi kvadrerar båda leden får vi               

222 )()( aqypx .   

Page 2: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Ha

 

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

Anmärkn

Anmärkn

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

De inre p

 

   

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

För de yt

 

   

 

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

‐‐‐‐‐‐‐‐ 

Uppgift 

Lösning:

Vi kvadra

Om vi jä

2,

eller  

2,

Alltså C(‐

 

 

Uppgift 

alilovic: EXTR

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

ning 3. Enda

ning 4. Ingen

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

punkter (me

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

ttre  punkter

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

1.  Rita cirke

:  

atkomplette

mför med cir

,

, 1

‐2,1) är cent

2.  Rita följa

RA ÖVNINGA

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

ast en punkt(

n punkt satis

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

d randpunkt

   

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

r  (med rand

   

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

eln   

erar  

4

rkelns ekvati

1

3

rum och a=3

nde punktm

AR

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

(0,0) satisfier

sfierar ekvati

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

ter) uppfyller

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

punkter) gäl

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

2 4

⇒ 2

ion 

9   

  

3 är cirkelns r

ängd i xy‐pla

2 av 19 

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

ra ekvatione

ionen 

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

r villkoret  

‐‐‐‐ 

ler 

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

4 2

⇒ 2

2 1

radie.   

anet 

C(-2

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

en 

1.  

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

‐‐‐‐

4. 

4

1 9 

 , s

, ,1)

O

a=3

- 2

1

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 

‐‐ 

1 1

ser vi att  

Andragr

1

x

y

radskurvor

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

Page 3: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Ha

 

A= {(x,y)

Svar:   

      

Uppgift 

a)  x 2

b)  x 2

c)  x 2

d)   x 2

e)   x 2

f)   x 2

Tips: Kur

Svar:  

a) Cirkel

  a) 

 

d)  

Notera a

alilovic: EXTR

  2R  : x2+y

D

A

3.  Rita följa

tcos2 ,    y tcos2 ,    y tcos2 ,    y tcos2 ,    y tcos2 ,    y tcos2 ,    y

rvorna beskr

n med radie

att  kurvan i f

RA ÖVNINGA

y2 ≤ 9 }  

A

3

nde kurvor  g

tsin2   ,      

tsin2   ,      

tsin2   ,      

tsin2   ,     

tsin2   ,     

tsin2   ,      

river en cirke

n r=2 och ce

       b) 

   e) 

f är samma s

AR

 

givna i param

där 0 t

där 0 t

där  2/

 där  2/

 där  2/

där  2/

el eller en de

ntrum i origo

som den i e m

3 av 19 

meterform. 

2       

2/             

t       

2/3 t   

2/5t   

2/9t    

el av cirkeln.  

o. 

    

   f  

men punkten

    

    

   

     c) 

n (x,y) genom

 

mlöper kurva

Andragr

 

an två gånge

radskurvor

r.  

Page 4: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Ha

 

  

 

 

Uppgift 

a)  x 2

b)  2x c)   2x d)   2x

Lösning:

a)  

 b)    Bet

    Om

 

c)  Betec

Om 2/

alilovic: EXTR

4.  Rita följa

tcos2 ,    y )2cos(2 t ,    y

)3cos(2 t ,    y

)4cos(2 t ,   

:  

eckna  v 2

t2/   

ckna  tv 3 .

t2   då

RA ÖVNINGA

nde kurvor  g

tsin2   ,      

2sin(2 ty 3sin(2 ty 4sin(2 ty

       

t2 .  Ekvatione

då  gäller 

 

.      Ekvation

å  gäller  /3

AR

givna i param

där  t2/

)   ,      där )   ,      där )t   ,      där 

   

er blir då  x

2 v . D

er blir då  x

32/ v

4 av 19 

meterform. 

t             

t2/

t2/

t2/

vcos2 ,   

Därmed  får 

vcos2 ,   

. Därmed  få

      

      

      

vy sin2  

vi nedanståe

vy sin2  

år vi nedanst

.  

ende kurva 

 . 

tående kurva

Andragr

radskurvor

Page 5: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Ha

 

 

d) Betec

    Om

Uppgift 

Paramet

 c) Ange 

d)  Ange

i) Enhets

ii) Enhet

iii) Cirke

Lösning:

i)  

a)  x cb)  cx

c) 2 yx

d)  cx

ii)    

a)  x 2

b)  2x

alilovic: EXTR

ckna  tv 4 . 

t2/   

5.   

trisera  neda

också en ekv

 en ny param

scirkeln kring

scirkeln krin

ln med radie

 

tcos ,    y s)cos( t ,    y

12 y  

)2cos( t ,    y

tcos2 ,    y

)cos(2 t , 

RA ÖVNINGA

 

 Ekvationer 

då  gäller  2

 

nstående  ci

vation ( med

metrisering f

g origo 

g punkten (2

en r=5 och ce

tsin   ,      0

)sin( t   , 

)2sin( ty

ty sin3   s3y

AR

blir då  x 2

4 v

rklar a)  mot

d rektangulär

ör cirklarna m

2,‐3) 

entrum i pun

2 t  

      20 t

  ,      0 t

t   ,      0 t

)sin( t   ,      

5 av 19 

vcos2 ,    y

. Därmed  få

turs,   b) med

ra x,y koordi

med ett ann

nkten C=(‐4,8

2  

1  

2  

  20 t

vsin2  .  

r vi hela cirk

durs  

nater för var

at paramete

8) 

 

eln  

rje cirkel. ) 

ersinterval (t 

Andragr

ex  10 t

radskurvor

1 ). 

Page 6: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

6 av 19  

c)  1)3()2( 22 yx  

d)  )2cos(2 tx ,    )2sin(3 ty   ,       10 t  

iii)  

a)  tx cos54 ,    ty sin58   ,       20 t  

b)  )cos(54 tx ,    )sin(58 ty   ,       20 t  

c)  25)8()4( 22 yx  

d)  )2cos(54 tx ,    )2sin(58 ty   ,       10 t  

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 

Parametrisering av en cirkel (eller en del av cirkeln) över en given intervall  21 ttt  kan vi göra på 

flera sätt. Ett sätt är att först använda en (enkel) parametrisering med parameter  v  där  21 vvv  

och därefter använda den linjära substitutionen  

)( 112

121 tt

tt

vvvv

             (jämför med linjens ekvation genom två punkter). 

Då svarar  21 ttt  mot  21 vvv .  

Med andra ord: Om t varierar från  1t till  2t  då varierar v från  1v till  2v . 

Uppgift 6.   

Parametrisera  cirkeln med radien r=3 och centrum i punkten C=(2,7) med parametern t  så att 

53 t ,     

a)  moturs,   b) medurs  

 Lösning: 

a) Först anger vi en (enkel)  parametrisering med parametern v     (moturs) 

vx cos32 ,    vy sin37   ,       20 v  

Nu använder vi substitutionen  )( 112

121 tt

tt

vvvv

,  

Vi vill att t=3 svarar mot v=0 och t=5 mot v= 2 . 

)3(35

020

tv

    dvs  )3( tv  

(Notera att t=3 svarar nu  mot v=0 och t=5 mot v= 2 .) 

Vi har slutligen den sökta parametrisering över intervallet  53 t : 

))3(cos(32 tx ,    ))3(sin(37 ty   ,       53 t . 

Page 7: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Ha

 

b) Först 

2x

Nu anvä

0 v

(Notera 

Vi har slu

2 x

 

Uppgift 

Bestäm e

a)  motu

b) medu

c) Använ

d) Använ

Lösning:

a) Noter

x co2

 

b) Vi kan

Den sökt

co2x

alilovic: EXTR

anger vi en (

)cos(3 v ,  

nder vi subst

(35

02

t

att t=3 svara

utligen den s

(cos(3 t

7. 

en parametr

urs   

rs    

nd intervallet

nd intervallet

  

ra att cirkelns

vos ,    y 2

n använda ne

ta parametri

)os( v ,    y

RA ÖVNINGA

(enkel)  para

  si37y

titutionen  v

)3     dvs  v

ar mot v=0 o

sökta param

))3 ,    y

risering av de

t  10 t  fö

t  10 t  f

 

s radie är 2 o

vsin   ,      

egativa vinkla

isering (med

)sin(2 v  

AR

metrisering 

)in( v   ,      

2

21 t

vv

)3( t  

ch t=5 mot v

etrisering öv

sin(37

en delen av c

ör parametri

ör parametr

och att centr

v2/

ar (dvs negat

urs) är 

 ,       v

7 av 19 

med parame

20 v

)( 11

1 ttt

v

,  

v= 2 .) 

ver intervalle

))3( t   ,    

cirkeln som v

isering  motu

risering medu

rum är i origo

tiv rotation) 

2/3 . 

etern v     (m

 

et  53 t : 

   53 t . 

visas i nedan

urs. 

urs    

o. Den sökta 

 : 

medurs) 

nstående figu

parametrise

Andragr

ur, 

ering (motur

radskurvor

s) är 

Page 8: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

8 av 19  

Notera att  om  v  växer från    till  2/3   då   v  avtar  från    till  2/3  , 

    dvs.  ekvationen beskriver den sökta delen av cirkeln med  parametrisering medurs. 

c)  Nu använder vi substitutionen  )( 112

121 tt

tt

vvvv

,    

där  01 t ,  12 t  svarar mot 21

v   resp.    2v . 

Alltså  ttv22

)0(12

2

Detta substitueras i   vx cos2 ,    vy sin2   ,       v2/      (Kolla a‐delen) . 

Vi får    )22

cos(2 tx

,    )22

sin(2 ty

  ,       10 t .   

d) Enligt delen b har vi följande parametrisering medurs: 

)cos(2 vx ,    )sin(2 vy   ,       2/3 v . 

 

Först skriver vi en enkel parametrisering medurs i en annan parameter t.ex v.  (Vi använder lösningen 

i b, men skriver parameter v) 

vx cos2 ,    vy sin2   ,       2/3 v . 

Vi inför en ny parametriserin och vill att  

01 t ,  12 t  svarar mot  1v   resp.    2/32 v . 

Vi använder igen en linjär substitution 

tttttt

vvvv

2)0(

1

2/)( 1

12

121

 

Därmed är 

  )2

cos(2 tx ,    )

2sin(2 ty

  ,       10 t . 

den sökta parametrisering (medurs). 

 

 

 

=========================================================== 

Page 9: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

9 av 19  

2. ELLIPS 

Definition. En ellips är mängden av de punkter i planet vars avstånd till två givna punkter, 

brännpunkterna, har en konstant summa. 

Ellipsen med centrum i  origo  (0,0) och halvaxlarna  ,   

 har ekvationen    

  1.   

Om  0y får vi  ax . 

Om  0x  får vi  by . 

 

 

Arean av en ellips  vars  halvaxlar är   a  och b  är   abA . 

 

Om  )0,(1 cF och  )0,(2 cF  är ellipsens brännpunkter då gäller   

222 cba  

 

 

Anmärkning 5: Ellipsen med centrum i origo,  12

2

2

2

b

y

a

x, kan anges med två  ekvationer  på 

parameter form:  

tax cos  

tby sin   ,      där  20 t                   (**) 

( Med hjälp av "trigonometriska ettan " ser vi att  1sincos 2222

tt

b

y

a

x dvs  

punkter som uppfyller (**) satisfierar ellipsens ekvation  12

2

2

2

b

y

a

x)  

Anmärkning 6: Ekvationen  12

2

2

2

b

y

a

x definierar två explicita funktioner:  

22 xaa

by           ( + tecken för övre halvan )  

Page 10: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

10 av 19  

Härledning av ellipsens ekvation: Vi betraktar en ellips som har brännpunkterna  F1(–c, 0) och F2(c, 0) 

som består av de punkter vars  sammanlagda avstånd till två brännpunkterna, har en konstant 

summa d1 + d2 =  2a.  Låt P(x,y)  vara en punkt på 

ellipsen. 

 

 

Från d1 + d2 =  2a har vi    aycxycx 2)()( 2222     

Vi flyttar en rot till den vänstra sidan    2222 )(2)( ycxaycx  

och   kvadrerar båda sidor :  

2222222 )()(44)( ycxycxaaycx   

Efter förenkling har vi   cxaycxa 44)(4 222  

Vi delar med 4 och  igen kvadrerar båda leden ( för att eliminera roten) och därefter förenklar 

ekvationen :   2224222 2])[( xccxaaycxa  

2222242222 2]2[ xcxcaayccxxa  

22242222222 22 xccxaayacacxaxa  

)()( 22222222 caayaxca  

Vi inför beteckningen   222 bca  och får ellipsens ekvation   222222 bayaxb   

Om vi delar med  22ba  har vi  ellipsens ekvation på formen   

12

2

2

2

b

y

a

x .        

Därmed har vi härlett ellipsens ekvation   12

2

2

2

b

y

a

x. 

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 

Anmärkning 7:  Ett sätt att få ekvation för en ellips är att i cirkelns ekvation  1  göra variabelbyte  /  ,  /   (med andra ord ändrar vi skalan på x respektive y‐axeln). Vi får  

1. 

Page 11: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

11 av 19  

Anmärkning 8: Om ellipsens centrum ligger i punkten C(p,q) då har ellipsen följande   

1 .   

Samma ellipsen kan skrivas på parameterform: 

tapx cos  

tbqy sin   ,      där  20 t                   (***) 

( Med hjälp av "trigonometriska ettan " ser vi att  1sincos 2222

ttb

qy

a

px dvs  

punkter som uppfyller (***) satisfierar ellipsens ekvation  1)()(

2

2

2

2

b

qy

a

px)  

 

Anmärkning 9: Endast en punkt(0,0) satisfierar ekvationen  0 

Anmärkning 10: Ingen punkt satisfierar ekvationen  1.  

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 

Uppgift 8.   Rita elipsen vars ekvation är  44 22 yx  

Lösning:  För att skriva ellipsen på formen   12

2

2

2

b

y

a

x delar vi med 4 ekvationen  43 22 yx    

och får  

4

4

4

3

4

22

yx

  

som vi kan skriva på följande sätt 

13/44

22

yx

 

Om vi jämför med  12

2

2

2

b

y

a

x får vi: 

242 aa  och   3/43/42 bb  

Alltså har ellipsen halvaxlarna   2a  och  15.13/4 b . 

 

Page 12: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Ha

 

 

Uppgift 

a)  x 4

b)  x 2

Svar   a) 

 

b)  Svar. 

Uppgift 

y>0. 

Lösning:

212 y

Vi derive

yx 42

I punkte

alilovic: EXTR

1

o

9.  Rita följa

tcos4 ,    y tcos2 ,    y

   Elipsen me

10.    Bestäm

:  Vi substitue

3 22 yy

erar båda led

yyy 0

n P= (1,1) ha

RA ÖVNINGA

2o

nde kurvor  g

tsin2   ,      

tsin4   ,      

ed halvaxlar 

 

 

m tangenten 

erar x=1  i el

12 y

den i implicit

y

xy

2

ar vi  )( Py

AR

 

givna i param

där 0 t

där 0 t

a=4 och b= 2

till  elipsen v

lipsens ekva

1 .  Efterso

t definierade

2

1 . 

12 av 19 

meterform. 

2    

2/    

2. 

vars ekvation

tion:  

om, enligt an

e funktionen 

n är  22 yx

tagande  y>0

2 22 yx

32 y  i punk

0 tar vi  1y

3  och får  

Andragr

kten P= (1, y

1.  

radskurvor

) där  

Page 13: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

13 av 19  

Tangentens ekvation blir:     )1(2

1)1(

xy  eller efter förenkling  32 yx . 

Svar:  32 yx  

Uppgift 11. Visa att ellipsen  12

2

2

2

b

y

a

x har arean  abA . 

Lösning: Från  12

2

2

2

b

y

a

x får vi två explicita funktioner  22

2

2

1 xaa

b

a

xby . 

Vi bestämmer arean av fjärde delen av ellipsen som ligger i första kvadranten. 

 

a

dxxaa

bA

0

22

4  

2/

0

222 cossin

dvvavaaa

b      

2/

0

coscos

dvvavaa

b           

0

2/]

2

)2sin([

22

2cos1cos

2/

0

2/

0

2 vv

abdv

vabdvvab

     

)00()02/(2

)2

)0sin(0()

2

)sin(2/(

2

abab

 

4

ab . 

Från 44

abA  har vi  abA    (vilket skulle bevisas) . 

 

Uppgift 12.  Rita följande punktmängd i xy‐planet 

b)   }114

:),{(22

2 yx

RyxM      

Svar:  Området begränsas av ellipsen   114

22

yx

 . Från  42 a och  12 b får vi  halvaxlarna 

2a  och  1b . 

   Substitutionen     vax sin   där 2

0

v

ger  vdvadx cos  

Gränser:   00sin0 vvax  

21sinsin

vvavaax  

Page 14: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

14 av 19  

 

Uppgift 13.  Rita följande punktmängder i xy‐planet 

a)   }114

:),{(22

21

yxRyxM  

b)   }114

:),{(22

22

yxRyxM  

c)  }114

:),{(22

23

yxRyxM  

d)  }0,114

:),{(22

24 x

yxRyxM  

e)  }0,114

:),{(22

25 x

yxRyxM  

f)  }0,114

:),{(22

26 x

yxRyxM  

Svar:  

     a)                                                                       

 

 

b)  Randpunkter tillhör inte mängden  2M  

   

                 

 

 

  

 

2

1

2

1 c)

o

A

B

C

d)

o

A

B

C f)

o

A

B

C

e)

Page 15: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

15 av 19  

================================================================ 

Uppgift 14. En  ellips har ( den horisontella) halvaxeln   5a  och brännpunkter  )0,3(1 F och 

)0,3(2F . Bestäms ellipsens ekvation.  

 Tips: använd sambandet  222 bca  där a, b är halvaxlarna och   brännpunkterna ges av   F1(–c, 0) 

och F2(c, 0). 

Lösning: Från sambandet  222 bca  har vi  169252 b . 

Ellipsens ekvation  12

2

2

2

b

y

a

x blir då  1

1625

22

yx

 

Svar:  11625

22

yx

 

 

 

3.HYPERBEL 

Definition. En hyperbel är mängden av de punkter i planet vars avstånd till två givna 

punkter, brännpunkter har en konstant skillnad.  

( Ekvationen för en hyperbel härleder vi på liknande sätt som för en ellips.)  

Två ofta förekomande är följande ekvationer: 

          1  (har 2 skärningspunkter med x‐axeln) 

  och     1.  (har 2 skärningspunkter med y‐axeln) 

Anmärkning 11: Ekvationen  12

2

2

2

b

y

a

x definierar två explicita funktioner:  

22 axa

by           ( + tecken för övre halvan ) . 

Härav får vi definitionsmängden  022 ax  dvs  ),[],( aax och  

två sneda asymptoter enligt formlerna: 

T ex för   22 axa

by    och  x har vi   

a

b

xx

ax

a

b

x

axa

b

x

xfk

xxx

2

222 1||

limlim)(

lim  

Page 16: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Ha

 

a

b

n

x

x

lim

lim

lima

b

x

konstant

Därmed 

På samm

På liknan

höger) ti

 

Om  (1F

 

  Anmärk

  

och därm

  

 

alilovic: EXTR

ax

kxxf

22

))((m

22

22

ax

ax

t). 

är  xa

by

ma sätt får vi 

nde sätt visa

ill nedre dele

)0,c och  F

kning 12. Ek

med punkter

0

RA ÖVNINGA

a

bx

a

b

x

x

lim

lim)

lim2

x

x

x

0  en sned

att a

by

r vi att  y

en av hyperb

)0,(2 eF  är hy

kvationen 

0. 

r som satisfie

0 . 

AR

ax

a

bax

22

22

1

22

2

ax

a

a

b

d asymptot ti

xa

b är en vän

xa

b  och  y

beln.  

  

yperbelns brä

a

0 k

erar  ekvatio

 

16 av 19 

x

xx

xa

b

2

2

02

2

x

    

ill a

by

nster asympt

xa

by  är

              

ännpunkter 

22 cba

kan faktorise

nen  ligger p

xa

xa2

2  

  ( nämnaren

22 ax    d

tot till  y

r sneda asym

då gäller  

2  

eras och  skri

på  två linjer 

n går mot 

då   x . 

22 axa

b

mptoter  ( vän

 

vas som 

Andragr

 , täljaren = 

 

2  då   x

nster respek

radskurvor

tive  

Page 17: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Ha

 

Uppgift 

 

Lösning:

 på form

Vi delar 

 

Därför ä

 Vi ritar a

 med hjä

skisserar

=======

 

 4. PARA

 

Här är tv

 

Exempe

 

 

=======

Definitio

(direktri

alilovic: EXTR

15. Rita hype

:    För att be

men  

ekvationen 2

1 ⇒

r  2  h

asymptoter o

älp av en rekt

r vi hyperbel

===========

ABLER 

vå ofta förek

   

l 3.  

===========

on. En parab

s)  och en giv

RA ÖVNINGA

erbeln 2

estämma a oc

1.  

2 8

2

yperbelns as

och, 

tangel ( se b

n.   

===========

omande ekv

( där  0 

                  

===========

bel är mängd

ven punkt br

AR

8 8.   

ch b  skriver 

8  med 8 o

1. 

symptoter. 

ilden),   

===========

vationer:  

)      och      

  

===========

en av de pun

rännpunkt ä

17 av 19 

 

vi ekvatione

och får  

==========

==========

nkter i plane

är lika. 

en 

==========

   ( dä

 

=========  

et vars avstån

========= 

är  0 )    

nd till en give

Andragr

en linje, styr

radskurvor

linje 

Page 18: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

18 av 19  

Anmärkning 13: Parabelns vertex  , ( toppunkt) ligger i mitten av vinkelrät sträckan från 

brännpunkten till direktrisen.  

 

 

Den reda linjen i figuren ovan är parabelns styrlinje, F betecknar brännpunkt (fokus) och V är 

parabelns vertex (toppunkt)  

 

Uppgift 16.  Bestäm ekvationen för den parabel vars avstånd till linjen    ax  och punkten 

)0,(aF  är lika. 

Lösning:  

 

P(x,y)

F(a,0)

Q(-a,y)

(-a,0) Ox

y

 

Låt P(x,y) vara en punkt på parabeln. Avståndet mellan P och direktrisen ( styrlinjen) är axd 1  

medan avståndet mellan P och brännpunkten är  222 )( yaxd . 

Från  leden)båda (kvadrera )( 2221 yaxaxdd  

22222222 22)()( y aaxx aaxxyaxax  

Page 19: Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR Andragradskurvor

19 av 19  

axy 4 2  

Svar:   axy 4 2  

Uppgift 17.  Bestäm ekvationen för den parabel som har  brännpunkten  )5,1(F och vertex V(1.6). 

Lösning:  Genom brännpunkten  )5,1(F och vertex V(1.6) går parabelns symmetrilinje medan 

direktrisen (styrlinjen)  skär  vinkelrät symmetrilinjen i den punkt D som uppfyller kravet att 

avståndet mellan D och V är lika med avståndet mellan V och F. Direktrisens ekvation är därmed   

7y . (Se figuren.) 

 

För en punkt P(x,y) på parabeln har vi  

2221 )5()1()7( yxydd   (kvadrera båda leden) 

2510121449

)5()1()7(222

222

yyxxyy

yxy 

4

232

23242

2

xxy

xxy 

Svar: 4

2322

xxy