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 ๐ฅ๐๐ฆ Dekart koordinatalar sistemasidan boshqa bir ๐ฅ′๐′ ๐ฆ ′ Dekart koordinatalar sistemasiga o’tishga to’g’ri keladi. Bunda quyidagi uch holni qarab chiqamiz. I-hol. Koordinatalar sistemasini parallel ko’chirish. Bunda berilgan ๐ฅ๐๐ฆ koordinatalar sistemasining boshi ๐(0; 0) biror ๐′(๐ฅ0 ; ๐ฆ0 ) nuqtaga parallel ko’chiriladi. Bunda ๐๐ฅ va ๐๐ฆ o’qlarning yo’nalishi va holati o’zgarmay qoladi va shu sababli bu yangi hosil bo’lgan sistemani ๐ฅ′๐′ ๐ฆ ′ kabi belgilaymiz (1chizma). Bu eski ๐ฅ๐๐ฆ sistemadagi ๐ฅ va ๐ฆ koordinatalar bilan yangi ๐ฅ′๐′ ๐ฆ ′ sistemadagi ๐ฅ′ va ๐ฆ ′ koordinatalar orasidagi bog’lanish { ๐ฅ = ๐ฅ ′ + ๐ฅ0 , ๐ฆ = ๐ฆ ′ + ๐ฆ0 ๏ฌ x ๏ข ๏ฝ x ๏ญ x0 formulalar bilan ifodalanadi. ๏ญ ๏ข y ๏ฝ y ๏ญ y ๏ฎ 0 II-hol. Koordinatalar sistemasini burish. ๐ฅ๐๐ฆ koordinatalar sistemasining boshi ๐(0; 0) nuqta o’zgarmasdan, ๐๐ฅ va ๐๐ฆ o’qlar bir xil ๐ผ burchakka buriladi. Bunda hosil bo’lgan yangi sistemani ๐ฅ ′ ๐๐ฆ ′ deb belgilaymiz (2-chizma). Bunda eski ๐ฅ๐๐ฆ sistemadagi ๐ฅ va ๐ฆ koordinatalar bilan yangi ๐ฅ ′ ๐๐ฆ ′ sistemadagi ๐ฅ′ va ๐ฆ ′ koordinatalar orasidagi bog’lanish http://www.newjournal.org/ 94 Volume–29_Issue-4_May_2023 JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS ๐ฅ = ๐ฅ′ cos ๐ผ − ๐ฆ ′ sin α { , ๐ฆ = ๐ฅ ′ sin α + ๐ฆ ′ cos ๐ผ ๏ฌ x๏ข ๏ฝ x cos ๏ก ๏ซ y sin ๏ก ๏ญ ๏ฎ 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 ๐ฅ๐๐ฆ koordinatalar sistemasining boshi ๐(0; 0) biror ๐′(๐ฅ0 ; ๐ฆ0 ) nuqtaga parallel ko’chiriladi. So’ngra hosil bo’lgan ๐ฅ′๐′๐ฆ′ sistemaning o’qlari bir xil ๐ผ burchakka buriladi. Natijada yangi hosil bo’lgan sistemada ham koordinata boshi, ham o’qlar o’zgaradi (3-chizma). Bunda eski ๐ฅ๐๐ฆ sistemadagi ๐ฅ va ๐ฆ koordinatalar bilan yangi ๐ฅ′๐′๐ฆ′ sistemadagi ๐ฅ′ va ๐ฆ′ koordinatalar orasidagi bo’g’lanish ๐ฅ ′ = (๐ฅ − ๐ฅ0 ) cos ๐ผ + (๐ฆ − ๐ฆ0 ) sin α ๐ฅ = ๐ฅ′ cos ๐ผ − ๐ฆ ′ sin α + ๐ฅ0 { { , ๐ฆ ′ = (๐ฅ − ๐ฅ0 ) sin α + (๐ฆ − ๐ฆ0 ) cos ๐ผ ๐ฆ = ๐ฅ ′ sin α + ๐ฆ ′ cos ๐ผ + ๐ฆ0 ๏ฌ x๏ข ๏ฝ ( x ๏ญ x0 ) cos ๏ก ๏ซ ( y ๏ญ y0 ) sin ๏ก formulalar bilan ifodalanadi. ๏ญ ๏ข y ๏ฝ ๏ญ ( x ๏ญ x ) sin ๏ก ๏ซ ( y ๏ญ y ) cos ๏ก ๏ฎ 0 0 ๐ฅ๐๐ฆ to’g’ri burchakli Dekart koordinatalar sistemasida ikkinchi tartibli egri chiziqlar umumiy holda ๐ด๐ฅ 2 + 2๐ต๐ฅ๐ฆ + ๐ถ๐ฆ 2 + 2๐ท๐ฅ + 2๐ธ๐ฆ + ๐น = 0, ๐ด2 + ๐ต2 + ๐ถ 2 ≠ 0 (1) tenglama bilan beriladi. Agar koordinatalar boshini ๐(0; 0) nuqtadan boshqa biror nuqtaga parallel ko’chirsak, yoki ๐๐ฅ va ๐๐ฆ o’qlarni biror ๐ผ burchakka burish yoki parallel ko’chirish va burish orqali yangi koordinatalar sistemasiga o’tsak, u holda berilgan tenglama quyidagi tenglamalardan biriga keladi: 1. 2. ๐ฅ2 ๐2 ๐ฅ2 ๐2 ๐ฆ2 + ๐2 = 1. Bu holda (1) tenglama ellipsni ifodalaydi. ๐ฆ2 + ๐2 = −1. Bu holda (1) tenglamani birorta ham nuqta qanoatlantirmaydi. Ya’ni u bo’sh to’plamni ifodalaydi. 3. ๐ฅ2 ๐2 + ๐ฆ2 ๐2 = 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 ๐ฅ2 4. − ๐2 ๐ฆ2 ๐2 = 0. Bu holda (1) tenglama kesishuvchi bir juft to’g’ri chiziqlarni ifodalaydi. 5. 6. ๐ฅ2 ๐ฆ2 − ๐2 = 1. Bu holda (1) tenglama giperbolani ifodalaydi. ๐2 ๐ฅ2 = 1 => ๐ฅ 2 = ๐2 => ๐ฅ = ±๐. Bu holda (1) tenglama bir juft vertikal ๐2 to’g’ri chiziqlarni ifodalaydi. ๐ฅ2 7. ๐2 = −1 => ๐ฅ 2 = −๐2 . Bu holda (1) tenglamani birorta ham nuqta qanoatlantirmaydi. 8. ๐ฅ 2 = 0 => ๐ฅ = 0. Bu holda (1) tenglama bir juft ustma-ust tushgan vertikal to’g’ri chiziqlarni ifodalaydi. 9. ๐ฆ2 ๐2 = 1 => ๐ฆ 2 = ๐ 2 => ๐ฆ = ±๐. Bu holda (1) tenglama bir juft gorizontal to’g’ri chiziqlarni ifodalaydi. 10. ๐ฆ2 ๐2 = −1 => ๐ฆ 2 = −๐ 2 . Bu holda (1) tenglamani birorta ham nuqta qanoatlantirmaydi. 11. ๐ฆ 2 = 0 => ๐ฆ = 0. Bu holda (1) tenglama bir juft ustma-ust tushgan gorizontal to’g’ri chiziqlarni ifodalaydi. 12. ๐ฆ 2 = 2๐๐ฅ. Bu holda (1) tenglama parabolani ifodalaydi. (1) ko’rinishdagi umumiy tenglamaning ๐ด, ๐ต va ๐ถ koeffitsientlaridan tuzilgan ๐ด ๐ต | = ๐ด๐ถ − ๐ต 2 โ= | ๐ต ๐ถ determinanat xarakteristik determinant deyiladi. Agar (1) tenglamada โ> 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 โ< 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 โ= 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) 36๐ฅ 2 + 36๐ฆ 2 − 36๐ฅ − 24๐ฆ − 23 = 0; 2) 16๐ฅ 2 + 25๐ฆ 2 − 32๐ฅ + 50๐ฆ − 359 = 0. Yechish: 1) Tenglamani ko’rinishini o’zgartiramiz: 36๐ฅ 2 + 36๐ฆ 2 − 36๐ฅ − 24๐ฆ − 23 = 0 ⇒ 2 ⇒ 36(๐ฅ 2 − ๐ฅ) + 36 (๐ฆ 2 − 3 ๐ฆ) − 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 [(๐ฅ − ) − ] + 36 [(๐ฆ − ) − ] − 23 = 0 ⇒ 2 4 3 9 1 2 1 2 ⇒ 36 (๐ฅ − ) − 9 + 36 (๐ฆ − ) − 4 − 23 = 0 ⇒ 2 3 2 2 1 1 1 2 1 2 ⇒ 36 (๐ฅ − ) + 36 (๐ฆ − ) = 36 ⇒ (๐ฅ − ) + (๐ฆ − ) = 1 ⇒ 2 3 2 3 2 2 1 1 ⇒ [๐ฅ ′ = ๐ฅ − 2 , ๐ฆ ′ = ๐ฆ − 3] ⇒ ๐ฅ ′ + ๐ฆ ′ = 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: 16๐ฅ 2 + 25๐ฆ 2 − 32๐ฅ + 50๐ฆ − 359 = 0 ⇒ ⇒ 16(๐ฅ 2 − 2๐ฅ) + 25(๐ฆ 2 + 2๐ฆ) − 359 = 0 ⇒ ⇒ 16[(๐ฅ − 1)2 − 1] + 25[(๐ฆ + 1)2 − 1] − 359 = 0 ⇒ ⇒ 16(๐ฅ − 1)2 + 25(๐ฆ + 1)2 = 400 ⇒ ⇒ (๐ฅ ′ = ๐ฅ − 1, ๐ฆ ′ = ๐ฆ + 1) ⇒ 16(๐ฅ ′ )2 +25(๐ฆ ′ )2 = 400 ⇒ 2 2 16(๐ฅ)2 25(๐ฆ ′ )2 ๐ฅ′ ๐ฆ′ ⇒ + =1⇒ + = 1. 400 400 25 16 Demak, berilgan tenglama markazi ๐(1; −1) nuqtada joylashgan va yarim o’qlari ๐ = 5, ๐ = 4 bo’lgan ellipsni ifodalaydi. 3. Chiziqning ushbu tenglamasi berilgan: ๐ฅ 2 − ๐ฆ 2 = 2๐(๐ฅ − ๐ฆ + ๐). Agar ๐(๐; ๐) 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; ๐) va ikkala sistemaning absissa o’qlari orasidagi burchak ๐ผ = 45° bo’ladi. Shuning uchun ushbu ๐ฅ = ๐ฅ′ cos ๐ผ − ๐ฆ ′ sin α + ๐ฅ0 ๐ฆ = ๐ฅ ′ sin α + ๐ฆ ′ cos ๐ผ + ๐ฆ0 formuladan foydalanamiz. 1 1 ๐ฅ = ๐ฅ ′ • cos 45° − ๐ฆ ′ • sin45° + ๐ = ๐ฅ ′ • √2 − ๐ฆ ′ • √2 + ๐ 2 2 1 ′ 1 ′ ′ ′ ๐ฆ = ๐ฅ • sin 45° + ๐ฆ • cos 45° + ๐ = 2 ๐ฅ • √2 + 2 ๐ฆ • √2 + ๐ yoki bularni berilgan tenglamaga qo’ysak, 1 1 1 1 (2 ๐ฅ ′ • √2 − 2 ๐ฆ ′ • √2 + ๐)2 − (2 ๐ฅ ′ • √2 + 2 ๐ฆ ′ • √2 + ๐ )2 = http://www.newjournal.org/ 97 = Volume–29_Issue-4_May_2023 JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS 2๐(−๐ฆ ′ √2 + ๐)bo’ladi. Buni soddalashtirib, (๐ฅ ′ √2๐)(−๐ฆ ′ √2๐) = 2๐(−๐ฆ ′ √2 + ๐) yoki ๐ฅ ′ ๐ฆ ′ = −๐2 ni hosil qilamiz. Mustaqil yechish uchun topshiriqlar 1. ๐ด(3; 1) nuqta, koordinata o’qlarini parallel ko’chirish natijasida hosil bo’lgan yangi sistemada ๐ด′(2; −1) nuqtaga o’tadi. Dastlabki va ko’chirilgan koordinatalar sistemasini yasang va ๐ด nuqtani belgilang. Javob: ๐′(1; 2). 2. Agar koordinata boshi ๐ด(−1; 3) nuqtaga ko’chirilsa, x 2 + y 2 + 2x-6y + 1 = 0 aylana tenglamasi qanday ko’rinishda bo’ladi. Javob: ๐ฅ′ 2 + ๐ฆ′ 2 = 9. 3. Koordinata o’qlarining yo’nalishini ma’lum bir o’tkir burchakka burganda, ๐ด(2; 4) nuqtaning yangi sistemadagi absissasi 4 ga teng bo’ladi. O’sha burchak topilsin. Ikkala sistema va ๐ด nuqta yasalsin. 3 Javob: ๐ก๐๐ = 4. 4. Koordinata boshini ko’chirib 1) ๐ฅ 2 + 4๐ฆ 2 − 6๐ฅ + 8๐ฆ = 3; 2) ๐ฆ 2 − 8๐ฆ = 4๐ฅ; 3) ๐ฅ 2 − 4๐ฆ 2 + 8๐ฅ − 24๐ฆ = 24; 4) ๐ฅ 2 + 6๐ฅ + 5 = 2๐ฆ tenglamalar soddalashtirilsin. Javob: 1) ๐ฅ 2 + 4๐ฆ 2 = 16; 2) ๐ฆ 2 = 4๐ฅ; 1 3) ๐ฅ 2 − 4๐ฆ 2 = 4; 4) ๐ฆ = 2 ๐ฅ 2 . 5. Nuqtalari bo’yicha ๐ฅ๐ฆ = −4 egri chiziq yasalsin va koordinata o’qlarini 45° ga burib, egri chiziq tenglamasi yangi sistemada yozilsin. Javob: ๐ฅ 2 − ๐ฆ 2 = 8. 6. Quyidagi tenglamalar bilan berilgan egri chiziqlarning ko’rinishini aniqlang: 1) 16๐ฅ 2 + 25๐ฆ 2 + 32๐ฅ − 100๐ฆ − 284 = 0; 2) 16๐ฅ 2 − 9๐ฆ 2 − 64๐ฅ − 18๐ฆ − 89 = 0; 3) 2๐ฆ 2 − ๐ฅ − 12๐ฆ + 14 = 0; 4) ๐ฅ 2 + ๐ฆ 2 − 6๐ฅ − 8๐ฆ + 25 = 0; 5) 2๐ฅ 2 + 3๐ฆ 2 − 4๐ฅ + 6๐ฆ − 7 = 0; 6) ๐ฅ 2 + 2๐ฆ 2 + 4๐ฅ − 8๐ฆ + 12 = 0. 7. Koordinata o’qlarini burib, ushbu 1) 5๐ฅ 2 − 4๐ฅ๐ฆ + 2๐ฆ 2 = 24; 2) 2๐ฅ 2 + 4๐ฅ๐ฆ − ๐ฆ 2 = 12 egri chiziqlarning tenglamalari kanonik ko’rinishga keltirilsin va egri chiziqlar yasalsin. Javob: 1) ๐ฅ2 24 + ๐ฆ2 4 2 = 1; 2) ๐ฅ2 4 2 − ๐ฆ2 6 = 1. 8. Ushbu: 1) ๐ฅ − 2๐ฅ๐ฆ + ๐ฆ − 10๐ฅ − 6๐ฆ + 25 = 0; 2) ๐ฅ 2 + 2๐ฅ๐ฆ + ๐ฆ 2 − 4๐ฅ − 4๐ฆ + 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. ะฆัะฑะตัะฑะธะปะปะตั ะ. ะ. ะะฐะดะฐัะธ ะธ ัะฟัะฐะถะฝะตะฝะธั ะฟะพ ะฐะฝะฐะปะธัะธัะตัะบะพะน ะณะตะพะผะตััะธะธ. ะกะฐะฝะบัะะตัะตัะฑััะณ — ะะพัะบะฒะฐ, ะะทะด. ะะฐะฝ’, 2003 ะณ. ััั. 336. 4. ะะปัะธะฝ ะ. ะ. ะะพะทะฝัะบ ะญ. ะ. ะะฝะฐะปะธัะธัะตัะบะฐั ะณะตะพะผะตััะธั. ะ., ะะฐัะบะฐ, 1981, ั. 232. 5. ะะพััะฝะธะบะพะฒ ะ. ะ. ะะฝะฐะปะธัะธัะตัะบะฐั ะณะตะพะผะตััะธั. ะ., ะะฐัะบะฐ, 1979. ั. 336. 6. ะะปะตัะตะฝะธะบ ะ. ะ. ะกะฑะพัะฝะธะบ ะทะฐะดะฐั ะฟะพ ะฐะฝะฐะปะธัะธัะตัะบะพะน ะณะตะพะผะตััะธะธ. ะ. ะะฐัะบะฐ. 1998, 7. ะัะฐะฒัะตะฝะบะพ ะ. ะ ะตัะตะฝะธั ะทะฐะดะฐั ะฟะพ ะฐะฝะฐะปะธัะธัะตัะบะพะน ะณะตะพะผะตััะธะธ, 8. http://www.a-geometry.narod.ru/ http://www.newjournal.org/ 99 Volume–29_Issue-4_May_2023