Giải bài 6 trang 65 Chuyên đề học tập Toán 10 – Chân trời sáng tạo

Ta đã biết tính chất quang học của ba đường conic (xem phần đọc thêm Bạn có biết? ở trang 72, sách giáo khoa Toán 10, tập hai).

Đề bài

Ta đã biết tính chất quang học của ba đường conic (xem phần đọc thêm Bạn có biết? ở trang 72, sách giáo khoa Toán 10, tập hai). Hypebol cũng có tính chất quang học tương tự như elip: Tia sáng hướng tới tiêu điểm \({F_1}\) của hypebol (H) khi gặp một nhánh của (H) sẽ cho tia phản xạ đi qua \({F_2}\).

Một nhà nghiên cứu thiết kế một kính thiên văn vô tuyến chứa hai gương có mặt cắt hình parabol (P) và hình một nhánh của hypebol (H). Parabol (P) có tiêu điểm \({F_1}\) và đỉnh S. Hypebol (H) có đỉnh A, có chung một tiều điểm là \({F_1}\) với (P) và còn có tiêu điểm thứ hai \({F_2}\) (Hình 3).

Nguyên tắc hoạt động của kính thiên văn đó như sau: Tin hiệu đến từ vũ trụ được xem như song song với trục của parabol (P), khi đến điểm M của (P) sẽ cho tia phản xa theo hướng \(M{F_1}\) , tia này gặp (H) tại điểm Nvà cho tia phản xạ tới \({F_2}\) là nơi thu tín hiệu. Cho biết \(S{F_1} = 14{\rm{ }}m,{\rm{ }}S{F_2} = 2m\)và \(A{F_1} = 1m\). Hãy viết phương trình chính tắc của (P) và (H).

(Nguồn: https://sciencestruck.com/parabolic-mirror-working-principle-applications)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Hypebol (H) \(\frac{{{x^2}}}{{{a^2}}} - \frac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = 1\) có tiêu điểm \({F_1}( - c;0),{F_2}(c;0),\)

Parabol (P) \({y^2} = 2px\) có tiêu điểm: \(F\left( {\frac{p}{2};0} \right)\)

Lời giải chi tiết

Gọi phương trình chính tắc của parabol (P) là \({y^2} = 2px\)

PTCT của (H) là \(\frac{{{x^2}}}{{{a^2}}} - \frac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = 1\)

Ta có: tiêu điểm \(\left( {\frac{p}{2};0} \right)\) của (P) là \({F_2}\) \( \Rightarrow S{F_2} = \frac{p}{2} \Rightarrow p = 4 \Rightarrow (P):{y^2} = 8x\)

Lại có: Tiêu cự của (H) là \(2c = {F_1}{F_2} = S{F_1} - S{F_2} = 12 \Rightarrow c = 6\)

Mà \(a = \frac{A{F_2} - A{F_1}}2= c - A{F_1} = 6 - 1 = 5;{b^2} = \sqrt {{c^2} - {a^2}} = 11\)

Vậy phương trình của (H) là \(\frac{{{x^2}}}{{25}} - \frac{{{y^2}}}{{11}} = 1\)

Bình luận

Chia sẻ

Bình chọn:

4.9 trên 7 phiếu

Bài tiếp theo

Giải bài 7 trang 66 Chuyên đề học tập Toán 10 – Chân trời sáng tạo
Mặt cắt của một chảo ăng-ten là một phần của parabol (P). Cho biết đầu thu tín hiệu đặt tại tiêu điểm F cách đỉnh O của chảo một khoảng là (frac{1}{6}m).
Giải bài 8 trang 66 Chuyên đề học tập Toán 10 – Chân trời sáng tạo
Gương phản chiếu của một đèn chiếu có mặt cắt hình parabol (Hình 5). Chiều rộng giữa giữa hai mép vành của gương là (MN = 32) cm và chiều sâu của gương là (OH = 24) cm.
Giải bài 5 trang 65 Chuyên đề học tập Toán 10 – Chân trời sáng tạo
Mặt Trăng chuyển động theo một quỹ đạo là đường elip có tâm sai bằng 0,0549 và nhận tâm Trái Đất là một tiêu điểm.
Giải bài 4 trang 65 Chuyên đề học tập Toán 10 – Chân trời sáng tạo
Cho đường thẳng (d:x - y + 1 = 0) và điểm (F(1;1)). Viết phương trình của đường conic nhận F là tiêu điểm, d là đường chuẩn và có tâm sai e trong mỗi trường hợp sau:
Giải bài 3 trang 65 Chuyên đề học tập Toán 10 – Chân trời sáng tạo
Xác định tâm sai, tiêu điểm và đường chuẩn tương ứng của mỗi đường conic sau:
Giải bài 2 trang 65 Chuyên đề học tập Toán 10 – Chân trời sáng tạo
Cho elip (E): (frac{{{x^2}}}{{25}} + frac{{{y^2}}}{9} = 1).
Giải bài 1 trang 65 Chuyên đề học tập Toán 10 – Chân trời sáng tạo
Tìm tọa độ các đỉnh, tiêu điểm và bán kính qua tiêu ứng với điểm (M(x;y)) của các conic sau: