גאומטריה אנליטית
MATH-G12-5U-09

גאומטריה אנליטית: אליפסה והיפרבולה

יחידה זו ממשיכה את לימוד חתכי החרוט בגאומטריה אנליטית ומתמקדת בשתי עקומות מרכזיות: האליפסה וההיפרבולה. נגדיר את האליפסה כמקום גאומטרי של כל הנקודות שסכום מרחקיהן משני מוקדים קבועים הוא קבוע, נציג אותה גם ככיווץ או מתיחה של מעגל, ונסיק את משוואתה הקנונית x2a2+y2b2=1\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1 על ידי בחירה נוחה של מערכת הצירים (המוקדים על ציר ה-x, סימטריים ביחס לראשית). מתוך המשוואה נסיק את תכונות הסימטריה, נחקור את הקשר בין a, b ו-c (כאשר c2=a2b2)c^{2}=a^{2}-b^{2}) ונפתור מצבים הדדיים בין ישר לאליפסה ובין מעגל לאליפסה. לאחר מכן נעבור להיפרבולה: נגדיר אותה כמקום גאומטרי של כל הנקודות שהפרש מרחקיהן משני מוקדים הוא קבוע, נסיק את משוואתה הקנונית x2a2y2b2=1\frac{x^{2}}{a^{2}}-\frac{y^{2}}{b^{2}}=1, ונראה כיצד לחלץ ממנה את תכונות הסימטריה וגם את האסימפטוטות y=±(ba)xy= \pm (\frac{b}{a})x. נסיים בפתרון מצבים הדדיים ובבעיות מציאת מקומות גאומטריים שבהן העקומה המתקבלת היא אליפסה או היפרבולה, תוך שמירה על נימוק גאומטרי מלא. ההדגשה לאורך היחידה היא על המעבר הדו-כיווני בין תבנית אלגברית לבין תכונות גאומטריות, כיאה לרמת חמש יחידות שבה ההסקה וההוכחה עומדות במרכז.

5 מיומנויות235 דקות

מיומנויות ביחידה

1

הגדרת האליפסה ומשוואתה הקנונית

התלמיד יגדיר את האליפסה כמקום גאומטרי שבו סכום המרחקים משני מוקדים הוא קבוע, ויסיק את משוואתה הקנונית x²/a²+y²/b²=1 עם הקשר c²=a²−b²

היכרות
2

מצבים הדדיים ומקומות גאומטריים של אליפסה

התלמיד יקבע את המצב ההדדי בין ישר או מעגל לבין אליפסה באמצעות הצבה ובדיקת המבחין, ויפתור בעיות שבהן המקום הגאומטרי המתקבל הוא אליפסה

תרגול
3

הגדרת ההיפרבולה ומשוואתה הקנונית

התלמיד יגדיר את ההיפרבולה כמקום גאומטרי שבו הפרש המרחקים משני מוקדים הוא קבוע, ויסיק את משוואתה הקנונית x²/a²−y²/b²=1 עם הקשר c²=a²+b²

תרגול
4

סימטריה ואסימפטוטות של ההיפרבולה

התלמיד יסיק מתוך משוואת ההיפרבולה x²/a²−y²/b²=1 את תכונות הסימטריה ואת משוואות האסימפטוטות y=±(b/a)x, ויבין את משמעותן הגאומטרית

תרגול
5

מצבים הדדיים ומקומות גאומטריים של היפרבולה

התלמיד יקבע את המצב ההדדי בין ישר או מעגל לבין היפרבולה (כולל המקרה המיוחד של ישר מקביל לאסימפטוטה), ויפתור בעיות שבהן המקום הגאומטרי הוא היפרבולה

אתגר