القسم ١٣
القطوع المخروطية
Conic Sections
القطع المكافئ (البؤرة والدليل والرأس ومحور التماثل) بصيغتيه الأفقية والرأسية، القطع الناقص والقطع الزائد ومعادلاتهما القياسية ورؤوسهما وبؤرهما وخطوط تقارب الزائد، الاختلاف المركزي، وتصنيف القطوع من معادلة الدرجة الثانية.
أمثلة محلولة
مثال ١
ما اتجاه فتحة القطع المكافئ y² = 8(x − 5)؟
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٢
في القطع الناقص (x − 2)²36 + (y − 12)²9 = 1، طول المحور الأكبر:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٣
مركز القطع الناقص (x − 1)²3 + (y − 5)²7 = 1 هو:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٤
معادلة خطّي التقارب للقطع الزائد x²9 − y²16 = 1 هي:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٥
ما نوع القطع الذي تمثّله المعادلة 4x² − 3y² + 4y − 2x − 12 = 0؟
◎ توقّع الإجابة أولًا:
مثال ٦
الاختلاف المركزي e للقطع الناقص الذي c = 4 و a = 5 يساوي:
◎ توقّع الإجابة أولًا:
نصائح الإتقان
- • القطع المكافئ: التربيع على y ⟶ أفقي، على x ⟶ رأسي؛ والبؤرة على بُعد |c| من الرأس في جهة الفتح، والدليل خلفه.
- • الناقص c = a² − b² (a>b)؛ a² تحت المتغير الذي عليه المحور الأكبر.
- • الزائد c = a² + b²؛ الحدّ الموجب يدلّ على المحور القاطع، وخطّا التقارب ±(ba) أفقيًّا و ±(ab) رأسيًّا.
- • الاختلاف المركزي e = ca: الناقص 0<e<1 (و e = 0 دائرة)، والزائد e>1.
- • تصنيف القطوع بـ B² − 4AC: صفرٌ مكافئ، موجبٌ زائد، سالبٌ ناقص؛ ودائرةٌ إذا B = 0 و A = C.
أخطاء شائعة
- استعمال c = a² + b² للقطع الناقص: في الناقص c = a² − b²، وفي الزائد c = a² + b².
- تحديد محور القطع الزائد من الحدّ الأكبر مقامًا: في الزائد يحدّد المحورَ القاطعَ (والرؤوس) الحدُّ ذو الإشارة الموجبة، لا الأكبر مقامًا.
- قلب نسبة خطّي التقارب: الأفقي خطّا تقاربه ±(ba)، والرأسي ±(ab) — اربط النسبة باتجاه المحور القاطع.
- عدّ كل قطعٍ ناقصٍ دائرةً: القطع الناقص يصبح دائرةً فقط عندما a = b (أي e = 0)، أو في الصورة العامّة عندما B = 0 و A = C.