Ilmiybaza.uz
ANALITIK GEOMETRIYA
Konus kesimlari - toʻgʻri doiraviy konus sirtnn uning uchidan oʻtmaydigan
tekislik bilan kesganda hosil boʻladigan chiziqlar. SA yasovchi S dan farqli ixtiyoriy
M nuqtani olib, u orqali konus oʻqiga perpendikulyar a, tekislik oʻtkazilsa, kesimda a
y l a n a , ST ga perpendikulyar boʻlmagan va hamma yasovchilarni kesuvchi a2 tekislik
oʻtkazilsa — ellips, biror yasovchi (mas, 5V)ga parallel boʻlgan a3 tekislik oʻtkazilsa
parabola, ikkita yasovchiga parallel boʻlgan a4 tekislik oʻtkazilsa giperbola hosil
boʻladi. M nuqtadan oʻtuvchi ixtiyoriy tekislik uchta yasovchiga parallel boʻla
olmaganligi sababli, doiraviy ko-nusning kesimida boshqa chiziq hosil boʻlmaydi.
Kesim ellips va parabola boʻlganda kesuvchi tekislik doiraviy konus sirtning bir
qismini, giperbola boʻlganda ikkala qismini kesib oʻtadi. Konus kesimining ixtiyoriy
M nuqtasi uchun df.di nisbat oʻzgarmas boʻladi. Bu nisbatning qiymati X konus
Ilmiybaza.uz
kesimining ekssentrisiteti deyiladi. Konus kesimlari ikkinchi tartibli chiziqlardir.
Konus kesimlari haqidagi izchil asar birinchi marta iskandariyalik olim Appoloniy
Pergskiy tomonidan yozilgan (miloddan avvalgi 3-asr). 19-asrda belgiyalik matematik
Dandelen Konus kesimlarini konus sirtga ichki chizilgan sfera yordamida toʻla
oʻrgangan. Konus kesimlari astronomiya va texnikada keng qoʻllaniladi. Mas,
projektor vareflektorlarda parabolik koʻzgular ishlatiladi. Quyosh sistemasidagi
sayyoralar Konus kesimlari boʻylab harakatlanib, uning fokuslaridan birida Quyosh
turadi. Kometalar parabola va giperbola boʻylab harakatlanadi.[1]
Konus (qadimgi yunoncha: κώνος - konos — dubulgʻa uchi) — yopiq konus sirt va uni
hosil qiluvchilarni kesuvchi S uchidan oʻtmaydigan tekislik bilan chegaralangan
geometrik jism. Tekislikning Konus sirt ichida joylashgan qismi Konusning asosi
deyiladi. Konus sirtning uchi va Konus asosi bilan chegaralangan qismiga Konusning
yon sirti deyiladi. Agar Konusning asosi doiraviy boʻlsa, Konus doiraviy Konus
deyiladi. S uchi shu doiraning markaziga proyeksiyalansa, Konus toʻgʻri doiraviy
Konus deyiladi, SO kesma esa Konusning balandligi deyiladi. Toʻgʻri burchakli
uchburchak oʻzining biror kateti atrofida aylantirilsa, toʻgʻri doiraviy Konus hosil
boʻladi. Toʻgʻri doiraviy Konusning yon sirti
, hajmi
formula bilan
hisoblangan, bunda: r — Konus asosining radiusi, h — Konus balandligi.
Ilmiybaza.uz
Konus sirt — qoʻzgʻalmas S nuqtadan oʻtuvchi SM toʻgʻri chiziqning biror L egri
chiziq boʻylab sirpanishidan hosil boʻladigan sirt. 5nuqta Konus sirtning uchi, SM
toʻgʻri chiziq yasovchisi, L egri chiziq yoʻnaltiruvchisi deyiladi. Agar Konus sirtning
yoʻnaltiruvchisi aylana boʻlib, S ni aylana markazi O bilan tutashtiruvchi toʻgʻri chiziq
aylana tekisligiga tik boʻlsa, u doiraviy Konus sirt deb, 05 toʻgʻri chiziq esa Konus
sirtning oʻqi deb ataladi. Dekart koordinatalar tizimida tenglama yoʻnaltiruvchisi ellips
boʻlgan Konus sirtni ifodalaydi:
ta’rif. Ikkinchi tartibli sirt tenglamasini birorta dekart koordinatalari sistemasida
ko'rinishda yozish mumkin bo‘lsa , u konus deb ataladi. Bu tenglamada
a > b > 0 * c> 0 munosabatlarbajarilishi talab qilinadi.
Konus tenglamasidan ko‘rinib turibdiki, u koordinata tekisliklariga nisbatan simmetrik
joylashgan, koordinata boshi esa uning simmetriya markazidir. Bundan tashqari, agar
Ilmiybaza.uz
M 0 (x 0 , У о, Zq ) nuqta konusga tegishlibo‘lsa, 0 ( 0, 0, O) va M 0(x0, _y0, z0 )
nuqtalardano‘tuvchi to‘g‘ri chiziqdagi har bir nuqta konusga tegishlidir. Haqiqatan
ham, bu to‘g‘ri chiziqqa tegishli nuqta (tXQ, t y Q, tz Q ) ko‘rinishga ega va bevosita
tenglikni tekshirib ko‘rish mumkin.
Konusning har bir yasovchisi bu ellipsni bir marta ( faqat bitta nuqtada) kesib o'tadi.
Konusda yotuvchi va bu xossaga ega bo'lgan chiziqlar konusning yasovchisi deyiladi.
Bu ellipslarning markazlaridan o‘tuvchi to‘g‘ri chiziq konusning o‘qi deyiladi.
Yuqoridagi kanonik tenglamada konusning o‘qi oz o‘qi bilan ustmaust tushadi.
Koordinata boshi ham konusga tegishli, konusning hamma yasovchilari bu nuqtadan
o'tadi. Konusning hamma yasovchilari o‘tuvchi nuqta uning uchi deb ataladi.
ta’rif. Konusni uning uchidan o ‘Jmaydigan tekisliklar bilan kesish natijasida hosil bo
‘Igan chiziqlar konus kesimlar deyiladi.
teorema. Aylanadan boshqa hamma konus kesimlar tekislikda berilgan nuqtagacha
bo‘Igan masofasining berilgan to‘g ‘ri chiziqqacha bo‘Igan masofasiga nisbati о
‘zgarmas bo ‘Igan nuqtalaming geometrik о ‘midir.
Isbot. Konusni octekislik bilan kesganimizda hosil bo‘lgan chiziqni Y bilan belgilaylik.
Konusga ichki chizilgan va oc tekislikka urinuvchi sferaning tekislik bilan kesishish
nuqtasini F bilan belgilaymiz. Ichki chizilgan sfera konusga aylana bo‘ylab urinadi. Bu
aylana yotuvchi tekislikni CO bilan belgilaymiz. Konus kesimga tegishli ixtiyoriy M
nuqta olib, undan o‘tuvchi yasovchi bilan CO tekislikning kesishish
Ilmiybaza.uz
1-rasm
nuqtasini В bilan beigilaymiz. Konus kesimga tegishli M nuqtadan Ct va 0) tekisliklar
kesishishidan hosil bo'lgan ^to'g'ri chiziqqa perpendikulyar o'tkazamiz. Sferaga M
nuqtadan o'tkazilgan urinmalar kesmalari bo‘lgani uchun FM = BM tenglik o'rinli
bo'ladi. Berilgan M nuqtadan 0) tekislikkacha bo'lgan masofani a , b bilan belgflasak,
tengliklar o'rinli bo‘ladi
Bu yerda φ - α va Ω tekisliklar orasidagi burchak, ψ — konus yasovchi va Ω tekislik
orasidagi burchak, nuqta esa M nuqtadan δ to‘g‘ri chiziqqa tushirilgan peфendikulyar
asosidir. Yuqoridagi tengliklardan
Munosabatni olamiz. Bu munosobat ko’rinib turiptiki ,
FMAMnisbat M nuqtaga bog’liq emas.Teorema isbotlandi
Konus kesim uchun F nuqta uning fokusi δ to‘g‘ri chiziq esa lirektrisa deyiladi.
Yuqoridagi nisbat 1 dan kichik yoki teng bo'lganda tonus kesimning hamma nuqtalari
Ilmiybaza.uz
fokus bilan birgalikda direktrisaning tarafida yotadi. Haqiqatdan ham direktrisaning
boshqa tarafida rotuvchi M' nuqta uchun
tengsizlik o'rinli boladi. Agar yuqoridagi nisbat 1 dan katta bo‘lsa, lirektrisaning har
ikkala tarafida konus kesimga tegishli nuqtalar bor. Demak, bu holda konus kesim ikki
qismdan iborat. Biz bilamizki, agar e <1 bo‘lsa konus kesim ellips bo'ladi. Biz
III >obda bu faktni isbotlaganmiz. Agar e = l bo‘Isa, konus kesim parabola >oiadi.
Konus kesim uchun e < 1 bo‘lsa, u giperbola bo‘ladi. konusning birorta ekislik bilan
kesishishidan hosil bo‘lar ekan. Bu faktni algebraik metod >ilan isbotlash ham
mumkin. Konusni z = h tenglama bilan aniqlanuvchi tekislik bilan kessak , :esimda
yarim o'qlari mos ravishda
kattaliklarga teng bo'lgan ellips hosil bo'ladi. Agar biz konusni x = h , у = h tenglamalar
orqali aniqlangan tekisliklar bilan kessak, kesimda yarim o‘qlari mos ravishda
kattaliklarga teng bo'lgan giperbolalar hosil bo‘ladi. Konus kesimda parabola hosil
boiishini ko‘rsatish uchun, uni z=(c/a)x+h, h≠0
Tenglik bilan aniqlanuvchi ikkinchi tekislik bilan kesamiz, natijada kesimda
Ilmiybaza.uz
tenglama bilan aniqlanuvchi ikkinchi tartibli chiziqni hosil qilamiz. Koordinatalar
sistemasini almashtirish yordamida bu tenglamani
ko'rinishga keltirsak, uning parabola ekanligini ko'ramiz.