Как найти уравнение касательной к эллипсу x^2/30+y^2/24=1, которая будет параллельна прямой 4x-2y+7=0?
Геометрия 11 класс Касательные к кривым второго порядка Уравнение касательной эллипс параллельная прямая 4x-2y+7=0 геометрия 11 класс
Чтобы найти уравнение касательной к эллипсу, параллельной заданной прямой, следуем следующим шагам:
Шаг 1: Найдем угол наклона заданной прямойУравнение прямой 4x - 2y + 7 = 0 можно переписать в виде:
2y = 4x + 7
y = 2x + 3.5
Угловой коэффициент этой прямой равен 2.
Шаг 2: Найдем производную эллипсаУравнение эллипса имеет вид:
x^2/30 + y^2/24 = 1.
Чтобы найти производную, воспользуемся неявным дифференцированием:
Упрощая, получаем:
x/15 + (y/12) * (dy/dx) = 0.
Отсюда:
(dy/dx) = - (x/15) / (y/12) = - (4x) / (5y).
Шаг 3: Найдем точки касанияКасательная к эллипсу должна иметь такой же угловой коэффициент, как и заданная прямая, то есть:
- (4x) / (5y) = 2.
Переписываем уравнение:
Теперь подставим найденное значение y в уравнение эллипса:
x^2/30 + ((-2/5)x)^2 / 24 = 1.
Упрощаем:
x^2/30 + (4/25)x^2 / 24 = 1.
Объединим дроби:
(1/30)x^2 + (1/150)x^2 = 1.
(5/150)x^2 + (1/150)x^2 = 1.
(6/150)x^2 = 1.
x^2 = 25.
Следовательно, x = 5 или x = -5.
Шаг 5: Найдем соответствующие значения yТеперь находим y для x = 5 и x = -5:
y = - (2/5) * 5 = -2.
y = - (2/5) * (-5) = 2.
Теперь у нас есть две точки касания: (5, -2) и (-5, 2).
Уравнение касательной можно записать в виде:
y - y0 = m(x - x0),
где (x0, y0) - точка касания, m - угловой коэффициент.
Касательная в точке (5, -2):y + 2 = 2(x - 5),
y = 2x - 10 - 2,
y = 2x - 12.
Касательная в точке (-5, 2):y - 2 = 2(x + 5),
y - 2 = 2x + 10,
y = 2x + 12.
Ответ:Уравнения касательных к эллипсу: