Math Problem Statement
Определить тип кривой, найти ее параметры; определить угловой коэффициент прямой. Найти точки пересечения данных линий и сделать чертеж. X^2+25y^2=1 X-5y=1
Solution
Решение задачи:
1. Определение типа кривой:
Уравнение описывает эллипс.
- Общая форма эллипса:
- Здесь , следовательно , и , следовательно .
Параметры эллипса:
- Центр:
- Главная ось вдоль оси (так как )
- Длина большой полуоси , длина малой полуоси .
2. Угловой коэффициент прямой:
Уравнение прямой: .
Преобразуем в наклонный вид:
Угловой коэффициент прямой равен .
3. Точки пересечения эллипса и прямой:
Подставим выражение для из уравнения прямой в уравнение эллипса:
Раскроем скобки:
Упростим:
Корни: и .
Подставим значения в уравнение прямой, чтобы найти :
-
Если :
Точка: . -
Если :
Точка: .
Точки пересечения: и .
4. Построение чертежа:
Для построения:
- Эллипс: центр , полуоси , .
- Прямая: угловой коэффициент , пересекает ось в .
- Отметить точки пересечения: и .
Я построю график для визуализации. numpy as np import matplotlib.pyplot as plt
Параметры эллипса
a = 1 b = 1/5
Построение эллипса
theta = np.linspace(0, 2*np.pi, 500) x_ellipse = a * np.cos(theta) y_ellipse = b * np.sin(theta)
Прямая x - 5y = 1
x_line = np.linspace(-1, 2, 500) y_line = (x_line - 1) / 5
Точки пересечения
intersection_points = [(0, -1/5), (1, 0)]
Построение графика
plt.figure(figsize=(8, 6)) plt.plot(x_ellipse, y_ellipse, label="Эллипс $x^2 + 25y^2 = 1$", color='blue') plt.plot(x_line, y_line, label="Прямая $x - 5y = 1$", color='red') plt.scatter(*zip(*intersection_points), color='black', label="Точки пересечения")
Настройки графика
plt.axhline(0, color='black', linewidth=0.5, linestyle='--') plt.axvline(0, color='black', linewidth=0.5, linestyle='--') plt.legend() plt.title("График эллипса и прямой") plt.xlabel("x") plt.ylabel("y") plt.grid() plt.axis('equal') plt.show()График построен. На нем показаны:
- Эллипс .
- Прямая .
- Точки пересечения: и .
Если у вас есть вопросы или нужны дополнительные пояснения, дайте знать!
Вопросы для расширения:
- Хотите более подробный вывод о параметрах эллипса?
- Нужна помощь с объяснением нахождения углового коэффициента прямой?
- Интересует пошаговый процесс решения системы уравнений?
- Желаете увидеть пример применения этой задачи в реальной жизни?
- Хотите получить чертеж с другим масштабом или детализацией?
Совет:
При решении задач с геометрическими фигурами удобно сначала анализировать тип уравнений, чтобы упростить построение и нахождение пересечений.
Ask a new question for Free
By Image
Drop file here or Click Here to upload
Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Analytic Geometry
Ellipses
Linear Equations
Intersection of Curves
Formulas
Ellipse equation: (x^2/a^2) + (y^2/b^2) = 1
Slope of a line: y = mx + b
Solving systems of equations algebraically
Theorems
Fundamental properties of ellipses
Linear equation properties
Methods for solving systems of equations
Suitable Grade Level
Grades 10-12
Related Recommendation
Intersection of an Ellipse and a Line: Find Exact Points and Axes Lengths
Coordinate Geometry Problem: Equation of Ellipse and Line Intersection
Solving Ellipse Equation for x with Center at (1, 5)
Understanding the Equation of an Ellipse: (x - 1)^2/9 + (y - 5)^2/16 = 1
Find the Coordinates of the Tangent Line with Slope Zero on an Ellipse