Uploaded by Xadichabonu O'ktamova

94-99

advertisement
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
KOORDINATALARNI ALMASHTIRISH. IKKINCHI TARTIBLI
CHIZIQLAR KLASSIFIKATSIYASI VA ULARNI KANONIK
KO’RINISHGA KELTIRISH
Bakirov S.D.
Toshkent Molita Instituti, 100000 Tashkent,
A.Temur Street 60A O’zbekiston,
tmikon@tfi.uz
bakirov5815@gmail.com
Annotatsiya: Ko’p hollarda berilgan masala yechimini soddalashtirish, chiziq
tenglamasini ixcham va qulay ko’rinishda yozish uchun berilgan ๐‘ฅ๐‘‚๐‘ฆ Dekart
koordinatalar sistemasidan boshqa bir ๐‘ฅ′๐‘‚′ ๐‘ฆ ′ Dekart koordinatalar sistemasiga
o’tishga to’g’ri keladi. Bunda quyidagi uch holni qarab chiqamiz.
I-hol. Koordinatalar sistemasini parallel ko’chirish. Bunda berilgan ๐‘ฅ๐‘‚๐‘ฆ
koordinatalar sistemasining boshi ๐‘‚(0; 0) biror
๐‘‚′(๐‘ฅ0 ; ๐‘ฆ0 ) nuqtaga parallel ko’chiriladi. Bunda
๐‘‚๐‘ฅ va ๐‘‚๐‘ฆ o’qlarning yo’nalishi va holati
o’zgarmay qoladi va shu sababli bu yangi hosil
bo’lgan sistemani ๐‘ฅ′๐‘‚′ ๐‘ฆ ′ kabi belgilaymiz (1chizma).
Bu eski ๐‘ฅ๐‘‚๐‘ฆ sistemadagi ๐‘ฅ va ๐‘ฆ
koordinatalar bilan yangi ๐‘ฅ′๐‘‚′ ๐‘ฆ ′ sistemadagi ๐‘ฅ′
va ๐‘ฆ ′ koordinatalar orasidagi bog’lanish
{
๐‘ฅ = ๐‘ฅ ′ + ๐‘ฅ0
,
๐‘ฆ = ๐‘ฆ ′ + ๐‘ฆ0
๏ƒฌ x ๏‚ข ๏€ฝ x ๏€ญ x0
formulalar bilan ifodalanadi.
๏ƒญ
๏‚ข
y
๏€ฝ
y
๏€ญ
y
๏ƒฎ
0
II-hol. Koordinatalar sistemasini burish. ๐‘ฅ๐‘‚๐‘ฆ koordinatalar sistemasining boshi
๐‘‚(0; 0) nuqta o’zgarmasdan, ๐‘‚๐‘ฅ va ๐‘‚๐‘ฆ o’qlar bir xil ๐›ผ burchakka buriladi. Bunda hosil
bo’lgan yangi sistemani ๐‘ฅ ′ ๐‘‚๐‘ฆ ′ deb belgilaymiz (2-chizma).
Bunda eski ๐‘ฅ๐‘‚๐‘ฆ sistemadagi ๐‘ฅ va ๐‘ฆ koordinatalar bilan yangi ๐‘ฅ ′ ๐‘‚๐‘ฆ ′ sistemadagi
๐‘ฅ′ va ๐‘ฆ ′ koordinatalar orasidagi bog’lanish
http://www.newjournal.org/
94
Volume–29_Issue-4_May_2023
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
๐‘ฅ = ๐‘ฅ′ cos ๐›ผ − ๐‘ฆ ′ sin α
{
,
๐‘ฆ = ๐‘ฅ ′ sin α + ๐‘ฆ ′ cos ๐›ผ
๏ƒฌ x๏‚ข ๏€ฝ x cos ๏ก ๏€ซ y sin ๏ก
๏ƒญ
๏ƒฎ y๏‚ข ๏€ฝ ๏€ญ x sin ๏ก ๏€ซ y cos ๏ก
formulalar bilan ifodalanadi.
III-hol. Koordinatalar sistemasini parallel ko’chirish va burish. Bunda dastlab
berilgan ๐‘ฅ๐‘‚๐‘ฆ koordinatalar sistemasining boshi ๐‘‚(0; 0) biror ๐‘‚′(๐‘ฅ0 ; ๐‘ฆ0 ) nuqtaga
parallel ko’chiriladi. So’ngra hosil bo’lgan ๐‘ฅ′๐‘‚′๐‘ฆ′ sistemaning o’qlari bir xil ๐›ผ
burchakka buriladi. Natijada yangi hosil bo’lgan sistemada ham koordinata boshi, ham
o’qlar o’zgaradi (3-chizma).
Bunda eski ๐‘ฅ๐‘‚๐‘ฆ sistemadagi ๐‘ฅ va ๐‘ฆ koordinatalar bilan yangi ๐‘ฅ′๐‘‚′๐‘ฆ′ sistemadagi
๐‘ฅ′ va ๐‘ฆ′ koordinatalar orasidagi bo’g’lanish
๐‘ฅ ′ = (๐‘ฅ − ๐‘ฅ0 ) cos ๐›ผ + (๐‘ฆ − ๐‘ฆ0 ) sin α
๐‘ฅ = ๐‘ฅ′ cos ๐›ผ − ๐‘ฆ ′ sin α + ๐‘ฅ0
{
{
,
๐‘ฆ ′ = (๐‘ฅ − ๐‘ฅ0 ) sin α + (๐‘ฆ − ๐‘ฆ0 ) cos ๐›ผ
๐‘ฆ = ๐‘ฅ ′ sin α + ๐‘ฆ ′ cos ๐›ผ + ๐‘ฆ0
๏ƒฌ x๏‚ข ๏€ฝ ( x ๏€ญ x0 ) cos ๏ก ๏€ซ ( y ๏€ญ y0 ) sin ๏ก
formulalar bilan ifodalanadi.
๏ƒญ
๏‚ข
y
๏€ฝ
๏€ญ
(
x
๏€ญ
x
)
sin
๏ก
๏€ซ
(
y
๏€ญ
y
)
cos
๏ก
๏ƒฎ
0
0
๐‘ฅ๐‘‚๐‘ฆ to’g’ri burchakli Dekart koordinatalar sistemasida ikkinchi tartibli egri
chiziqlar umumiy holda
๐ด๐‘ฅ 2 + 2๐ต๐‘ฅ๐‘ฆ + ๐ถ๐‘ฆ 2 + 2๐ท๐‘ฅ + 2๐ธ๐‘ฆ + ๐น = 0, ๐ด2 + ๐ต2 + ๐ถ 2 ≠ 0 (1) tenglama
bilan beriladi.
Agar koordinatalar boshini ๐‘‚(0; 0) nuqtadan boshqa biror nuqtaga parallel
ko’chirsak, yoki ๐‘‚๐‘ฅ va ๐‘‚๐‘ฆ o’qlarni biror ๐›ผ burchakka burish yoki parallel ko’chirish
va burish orqali yangi koordinatalar sistemasiga o’tsak, u holda berilgan tenglama
quyidagi tenglamalardan biriga keladi:
1.
2.
๐‘ฅ2
๐‘Ž2
๐‘ฅ2
๐‘Ž2
๐‘ฆ2
+ ๐‘2 = 1. Bu holda (1) tenglama ellipsni ifodalaydi.
๐‘ฆ2
+ ๐‘2 = −1. Bu holda (1) tenglamani birorta ham nuqta qanoatlantirmaydi.
Ya’ni u bo’sh to’plamni ifodalaydi.
3.
๐‘ฅ2
๐‘Ž2
+
๐‘ฆ2
๐‘2
= 0. Bu holda (1) tenglamani faqat ๐‘‚(0; 0) nuqta qanoatlantiradi va u
ikkita mavhum kesishuvchi to’g’ri chiziqlarni ifodalaydi.
http://www.newjournal.org/
95
Volume–29_Issue-4_May_2023
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
๐‘ฅ2
4.
−
๐‘Ž2
๐‘ฆ2
๐‘2
= 0. Bu holda (1) tenglama kesishuvchi bir juft to’g’ri chiziqlarni
ifodalaydi.
5.
6.
๐‘ฅ2
๐‘ฆ2
− ๐‘2 = 1. Bu holda (1) tenglama giperbolani ifodalaydi.
๐‘Ž2
๐‘ฅ2
= 1 => ๐‘ฅ 2 = ๐‘Ž2 => ๐‘ฅ = ±๐‘Ž. Bu holda (1) tenglama bir juft vertikal
๐‘Ž2
to’g’ri chiziqlarni ifodalaydi.
๐‘ฅ2
7.
๐‘Ž2
= −1 => ๐‘ฅ 2 = −๐‘Ž2 . Bu holda (1) tenglamani birorta ham nuqta
qanoatlantirmaydi.
8. ๐‘ฅ 2 = 0 => ๐‘ฅ = 0. Bu holda (1) tenglama bir juft ustma-ust tushgan vertikal
to’g’ri chiziqlarni ifodalaydi.
9.
๐‘ฆ2
๐‘2
= 1 => ๐‘ฆ 2 = ๐‘ 2 => ๐‘ฆ = ±๐‘. Bu holda (1) tenglama bir juft gorizontal
to’g’ri chiziqlarni ifodalaydi.
10.
๐‘ฆ2
๐‘2
= −1 => ๐‘ฆ 2 = −๐‘ 2 . Bu holda (1) tenglamani birorta ham nuqta
qanoatlantirmaydi.
11. ๐‘ฆ 2 = 0 => ๐‘ฆ = 0. Bu holda (1) tenglama bir juft ustma-ust tushgan
gorizontal to’g’ri chiziqlarni ifodalaydi.
12. ๐‘ฆ 2 = 2๐‘๐‘ฅ. Bu holda (1) tenglama parabolani ifodalaydi.
(1) ko’rinishdagi umumiy tenglamaning ๐ด, ๐ต va ๐ถ koeffitsientlaridan tuzilgan
๐ด ๐ต
| = ๐ด๐ถ − ๐ต 2
โˆ†= |
๐ต ๐ถ
determinanat xarakteristik determinant deyiladi.
Agar (1) tenglamada โˆ†> 0 bo’lsa, u holda tenglama elliptik turdagi tenglama
deyiladi va u yuqorida ko’rib o’tilgan 1-3 kanonik tenglamalardan biriga keltiriladi.
Agar (1) tenglamada โˆ†< 0 bo’lsa, u holda tenglamani giperbolik turdagi
tenglmada deyiladi va u yuqorida ko’rib o’tilgan 4-5 kanonik tenglamalardan biriga
keltiriladi.
Agar
tenglamada โˆ†= 0 bo’lsa, u holda tenglama parabolik turdagi tenglma
deyiladi va u yuqorida ko’rib o’tilgan 6-12 kanonik tenglamalardan biriga keltiriladi.
Mavzuga doir yechimlari bilan berilgan topshiriqlardan namunalar
1. Ushbu II tartibli tenglamalar bilan berilgan chiziqlar ko’rinishini aniqlang:
1) 36๐‘ฅ 2 + 36๐‘ฆ 2 − 36๐‘ฅ − 24๐‘ฆ − 23 = 0;
2) 16๐‘ฅ 2 + 25๐‘ฆ 2 − 32๐‘ฅ + 50๐‘ฆ − 359 = 0.
Yechish: 1) Tenglamani ko’rinishini o’zgartiramiz:
36๐‘ฅ 2 + 36๐‘ฆ 2 − 36๐‘ฅ − 24๐‘ฆ − 23 = 0 ⇒
2
⇒ 36(๐‘ฅ 2 − ๐‘ฅ) + 36 (๐‘ฆ 2 − 3 ๐‘ฆ) − 23 = 0 ⇒
http://www.newjournal.org/
96
Volume–29_Issue-4_May_2023
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
1 2 1
1 2 1
⇒ 36 [(๐‘ฅ − ) − ] + 36 [(๐‘ฆ − ) − ] − 23 = 0 ⇒
2
4
3
9
1 2
1 2
⇒ 36 (๐‘ฅ − ) − 9 + 36 (๐‘ฆ − ) − 4 − 23 = 0 ⇒
2
3
2
2
1
1
1 2
1 2
⇒ 36 (๐‘ฅ − ) + 36 (๐‘ฆ − ) = 36 ⇒ (๐‘ฅ − ) + (๐‘ฆ − ) = 1 ⇒
2
3
2
3
2
2
1
1
⇒ [๐‘ฅ ′ = ๐‘ฅ − 2 , ๐‘ฆ ′ = ๐‘ฆ − 3] ⇒ ๐‘ฅ ′ + ๐‘ฆ ′ = 1.
1 1
Demak, berilgan tenglama markazi ๐‘€(2 ; 3) nuqtada joylashgan va radiusi ๐‘… = 1
bo’lgan aylanani ifodalaydi.
2. Berilgan tenglamani ko’rinishini o’zgartiramiz:
16๐‘ฅ 2 + 25๐‘ฆ 2 − 32๐‘ฅ + 50๐‘ฆ − 359 = 0 ⇒
⇒ 16(๐‘ฅ 2 − 2๐‘ฅ) + 25(๐‘ฆ 2 + 2๐‘ฆ) − 359 = 0 ⇒
⇒ 16[(๐‘ฅ − 1)2 − 1] + 25[(๐‘ฆ + 1)2 − 1] − 359 = 0 ⇒
⇒ 16(๐‘ฅ − 1)2 + 25(๐‘ฆ + 1)2 = 400 ⇒
⇒ (๐‘ฅ ′ = ๐‘ฅ − 1, ๐‘ฆ ′ = ๐‘ฆ + 1) ⇒ 16(๐‘ฅ ′ )2 +25(๐‘ฆ ′ )2 = 400 ⇒
2
2
16(๐‘ฅ)2 25(๐‘ฆ ′ )2
๐‘ฅ′
๐‘ฆ′
⇒
+
=1⇒
+
= 1.
400
400
25 16
Demak, berilgan tenglama markazi ๐‘€(1; −1) nuqtada joylashgan va yarim
o’qlari ๐‘Ž = 5, ๐‘ = 4 bo’lgan ellipsni ifodalaydi.
3. Chiziqning ushbu tenglamasi berilgan:
๐‘ฅ 2 − ๐‘ฆ 2 = 2๐‘Ž(๐‘ฅ − ๐‘ฆ + ๐‘Ž).
Agar ๐‘€(๐‘Ž; ๐‘Ž) nuqtani yangi sistemaning boshi deb faraz qilib, yangi o’qlar uchun
koordinata burchaklarining bissektrisalariga parallel bo’lgan chiziqlar qabul qilinsa,
tenglamaning ko’rinishi qanday bo’ladi?
Yechish: Bu masalada yangi sistema boshining eski sistemaga nisbatan
koordinatalari (๐‘Ž; ๐‘Ž) va ikkala sistemaning absissa o’qlari orasidagi burchak ๐›ผ = 45°
bo’ladi. Shuning uchun ushbu
๐‘ฅ = ๐‘ฅ′ cos ๐›ผ − ๐‘ฆ ′ sin α + ๐‘ฅ0
๐‘ฆ = ๐‘ฅ ′ sin α + ๐‘ฆ ′ cos ๐›ผ + ๐‘ฆ0
formuladan foydalanamiz.
1
1
๐‘ฅ = ๐‘ฅ ′ • cos 45° − ๐‘ฆ ′ • sin45° + ๐‘Ž = ๐‘ฅ ′ • √2 − ๐‘ฆ ′ • √2 + ๐‘Ž
2
2
1 ′
1 ′
′
′
๐‘ฆ = ๐‘ฅ • sin 45° + ๐‘ฆ • cos 45° + ๐‘Ž = 2 ๐‘ฅ • √2 + 2 ๐‘ฆ • √2 + ๐‘Ž yoki bularni
berilgan tenglamaga qo’ysak,
1
1
1
1
(2 ๐‘ฅ ′ • √2 − 2 ๐‘ฆ ′ • √2 + ๐‘Ž)2 − (2 ๐‘ฅ ′ • √2 + 2 ๐‘ฆ ′ • √2 + ๐‘Ž )2 =
http://www.newjournal.org/
97
=
Volume–29_Issue-4_May_2023
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
2๐‘Ž(−๐‘ฆ ′ √2 + ๐‘Ž)bo’ladi. Buni soddalashtirib,
(๐‘ฅ ′ √2๐‘Ž)(−๐‘ฆ ′ √2๐‘Ž) = 2๐‘Ž(−๐‘ฆ ′ √2 + ๐‘Ž) yoki ๐‘ฅ ′ ๐‘ฆ ′ = −๐‘Ž2 ni hosil qilamiz.
Mustaqil yechish uchun topshiriqlar
1. ๐ด(3; 1) nuqta, koordinata o’qlarini parallel ko’chirish natijasida hosil bo’lgan
yangi sistemada ๐ด′(2; −1) nuqtaga o’tadi. Dastlabki va ko’chirilgan koordinatalar
sistemasini yasang va ๐ด nuqtani belgilang.
Javob: ๐‘‚′(1; 2).
2. Agar koordinata boshi ๐ด(−1; 3) nuqtaga ko’chirilsa, x 2 + y 2 + 2x-6y + 1 =
0 aylana tenglamasi qanday ko’rinishda bo’ladi.
Javob: ๐‘ฅ′ 2 + ๐‘ฆ′ 2 = 9.
3. Koordinata o’qlarining yo’nalishini ma’lum bir o’tkir burchakka burganda,
๐ด(2; 4) nuqtaning yangi sistemadagi absissasi 4 ga teng bo’ladi. O’sha burchak
topilsin. Ikkala sistema va ๐ด nuqta yasalsin.
3
Javob: ๐‘ก๐‘”๐œ‘ = 4.
4. Koordinata boshini ko’chirib
1) ๐‘ฅ 2 + 4๐‘ฆ 2 − 6๐‘ฅ + 8๐‘ฆ = 3;
2) ๐‘ฆ 2 − 8๐‘ฆ = 4๐‘ฅ;
3) ๐‘ฅ 2 − 4๐‘ฆ 2 + 8๐‘ฅ − 24๐‘ฆ = 24; 4) ๐‘ฅ 2 + 6๐‘ฅ + 5 = 2๐‘ฆ
tenglamalar soddalashtirilsin.
Javob: 1) ๐‘ฅ 2 + 4๐‘ฆ 2 = 16;
2) ๐‘ฆ 2 = 4๐‘ฅ;
1
3) ๐‘ฅ 2 − 4๐‘ฆ 2 = 4;
4) ๐‘ฆ = 2 ๐‘ฅ 2 .
5. Nuqtalari bo’yicha ๐‘ฅ๐‘ฆ = −4 egri chiziq yasalsin va koordinata o’qlarini 45° ga
burib, egri chiziq tenglamasi yangi sistemada yozilsin.
Javob: ๐‘ฅ 2 − ๐‘ฆ 2 = 8.
6. Quyidagi tenglamalar bilan berilgan egri chiziqlarning ko’rinishini aniqlang:
1) 16๐‘ฅ 2 + 25๐‘ฆ 2 + 32๐‘ฅ − 100๐‘ฆ − 284 = 0;
2) 16๐‘ฅ 2 − 9๐‘ฆ 2 − 64๐‘ฅ − 18๐‘ฆ − 89 = 0;
3) 2๐‘ฆ 2 − ๐‘ฅ − 12๐‘ฆ + 14 = 0;
4) ๐‘ฅ 2 + ๐‘ฆ 2 − 6๐‘ฅ − 8๐‘ฆ + 25 = 0;
5) 2๐‘ฅ 2 + 3๐‘ฆ 2 − 4๐‘ฅ + 6๐‘ฆ − 7 = 0;
6) ๐‘ฅ 2 + 2๐‘ฆ 2 + 4๐‘ฅ − 8๐‘ฆ + 12 = 0.
7. Koordinata o’qlarini burib, ushbu
1) 5๐‘ฅ 2 − 4๐‘ฅ๐‘ฆ + 2๐‘ฆ 2 = 24; 2) 2๐‘ฅ 2 + 4๐‘ฅ๐‘ฆ − ๐‘ฆ 2 = 12
egri chiziqlarning tenglamalari kanonik ko’rinishga keltirilsin va egri chiziqlar
yasalsin.
Javob: 1)
๐‘ฅ2
24
+
๐‘ฆ2
4
2
= 1; 2)
๐‘ฅ2
4
2
−
๐‘ฆ2
6
= 1.
8. Ushbu: 1) ๐‘ฅ − 2๐‘ฅ๐‘ฆ + ๐‘ฆ − 10๐‘ฅ − 6๐‘ฆ + 25 = 0;
2) ๐‘ฅ 2 + 2๐‘ฅ๐‘ฆ + ๐‘ฆ 2 − 4๐‘ฅ − 4๐‘ฆ + 3 = 0
tenglamalar
http://www.newjournal.org/
98
kanonik
ko’rinishga
Volume–29_Issue-4_May_2023
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
keltirilsin va bu tenglamalar bilan ifodalanuvchi egri chiziqlar yasalsin.
Foydalanilgan adabiyotlar
1. Baxvalov .S.V., Modenov P.S., Parxomenko A.S. Analitik geometriyadan masalalar
to’plami.Toshkent,2006,546 bet.
2. Pogorelov A.V.Analitik geometriya. Toshkent, O’qituvchi,1983, 206 bet.
3. ะฆัƒะฑะตั€ะฑะธะปะปะตั€ ะž. ะ. ะ—ะฐะดะฐั‡ะธ ะธ ัƒะฟั€ะฐะถะฝะตะฝะธั ะฟะพ ะฐะฝะฐะปะธั‚ะธั‡ะตัะบะพะน ะณะตะพะผะตั‚ั€ะธะธ. ะกะฐะฝะบั‚ะŸะตั‚ะตั€ะฑัƒั€ะณ — ะœะพัะบะฒะฐ, ะ˜ะทะด. ะ›ะฐะฝ’, 2003 ะณ. ัั‚ั€. 336.
4. ะ˜ะปัŒะธะฝ ะ’. ะ. ะŸะพะทะฝัะบ ะญ. ะ“. ะะฝะฐะปะธั‚ะธั‡ะตัะบะฐั ะณะตะพะผะตั‚ั€ะธั. ะœ., ะะฐัƒะบะฐ, 1981, ั. 232.
5. ะŸะพัั‚ะฝะธะบะพะฒ ะœ. ะœ. ะะฝะฐะปะธั‚ะธั‡ะตัะบะฐั ะณะตะพะผะตั‚ั€ะธั. ะœ., ะะฐัƒะบะฐ, 1979. ั. 336.
6. ะšะปะตั‚ะตะฝะธะบ ะ”. ะ’. ะกะฑะพั€ะฝะธะบ ะทะฐะดะฐั‡ ะฟะพ ะฐะฝะฐะปะธั‚ะธั‡ะตัะบะพะน ะณะตะพะผะตั‚ั€ะธะธ. ะœ. ะะฐัƒะบะฐ. 1998,
7. ะšั€ะฐะฒั‡ะตะฝะบะพ ะš. ะ ะตัˆะตะฝะธั ะทะฐะดะฐั‡ ะฟะพ ะฐะฝะฐะปะธั‚ะธั‡ะตัะบะพะน ะณะตะพะผะตั‚ั€ะธะธ,
8. http://www.a-geometry.narod.ru/
http://www.newjournal.org/
99
Volume–29_Issue-4_May_2023
Download