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v1 · padrão canônico

Lezione 25 — Coniche: ellisse, parabola, iperbole

Le tre coniche e le loro equazioni canoniche. Fuoco-direttrice, eccentricità. Applicazioni alle orbite planetarie e antenne.

Used in: 1.º ano EM (15–16 anos) · Equiv. Math II japonês §II.4 · Equiv. Klasse 11 alemã Analytische Geometrie

x2a2+y2b2=1,y2=4px,x2a2y2b2=1\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1, \qquad y^2 = 4px, \qquad \frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses

Equazioni canoniche

Ellisse

La somma delle distanze a 2 fuochi è costante: x2a2+y2b2=1\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1

Dove a>b>0a > b > 0. Fuochi in (±c,0)(\pm c, 0) con c=a2b2c = \sqrt{a^2 - b^2}. Asse maggiore =2a= 2a, minore =2b= 2b. Eccentricità e=c/a[0,1)e = c/a \in [0, 1). Quando a=ba = b, è un cerchio.

Parabola

Distanza dal fuoco == distanza dalla direttrice: y2=4pxy^2 = 4px

Fuoco in (p,0)(p, 0), direttrice x=px = -p.

Iperbole

La differenza delle distanze a 2 fuochi è costante: x2a2y2b2=1\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1

Fuochi in (±c,0)(\pm c, 0) con c=a2+b2c = \sqrt{a^2 + b^2}. Eccentricità e=c/a>1e = c/a > 1. Asintoti y=±(b/a)xy = \pm (b/a) x.

Exercise list

30 exercises · 7 with worked solution (25%)

Application 20Modeling 8Challenge 2
  1. Ex. 25.1Application
    Identifica la conica: x2/9+y2/4=1x^2/9 + y^2/4 = 1.
  2. Ex. 25.2Application
    Vertici dell'ellisse x2/25+y2/16=1x^2/25 + y^2/16 = 1.
  3. Ex. 25.3Application
    Eccentricità dell'ellisse x2/25+y2/9=1x^2/25 + y^2/9 = 1.
  4. Ex. 25.4ApplicationAnswer key
    Fuochi della parabola y2=8xy^2 = 8x.
  5. Ex. 25.5ApplicationAnswer key
    Direttrice di y2=12xy^2 = 12x.
  6. Ex. 25.6Application
    Asintoti di x2/4y2/9=1x^2/4 - y^2/9 = 1.
  7. Ex. 25.7Application
    Identifica: x2/16y2/9=1x^2/16 - y^2/9 = 1.
  8. Ex. 25.8Application
    Equazione dell'ellisse con vertici (±5,0)(\pm 5, 0) e fuoco (±3,0)(\pm 3, 0).
  9. Ex. 25.9Application
    Equazione della parabola con vertice nell'origine e fuoco in (2,0)(2, 0).
  10. Ex. 25.10ApplicationAnswer key
    Equazione dell'iperbole con vertici (±4,0)(\pm 4, 0) e fuoco (±5,0)(\pm 5, 0).
  11. Ex. 25.11Application
    L'ellisse 4x2+9y2=364x^2 + 9y^2 = 36 — vertici?
  12. Ex. 25.12ApplicationAnswer key
    Schizza y2=4xy^2 = 4x e segna fuoco e direttrice.
  13. Ex. 25.13Application
    x2/16+y2/16=1x^2/16 + y^2/16 = 1 — quale conica?
  14. Ex. 25.14ApplicationAnswer key
    L'ellisse x2/9+y2/16=1x^2/9 + y^2/16 = 1 ha l'asse maggiore in quale direzione?
  15. Ex. 25.15Application
    Lunghezza dell'asse maggiore dell'ellisse 4x2+25y2=1004x^2 + 25y^2 = 100.
  16. Ex. 25.16Application
    Verifica se (3,0)(3, 0) è sull'ellisse x2/9+y2/4=1x^2/9 + y^2/4 = 1.
  17. Ex. 25.17Application
    Per quale aa vale: x2/a2+y2/16=1x^2/a^2 + y^2/16 = 1 ha eccentricità 0,60{,}6? (Risp: a=5a = 5.)
  18. Ex. 25.18Application
    La parabola y2=4xy^2 = 4x intercetta x=4x = 4 in quali punti?
  19. Ex. 25.19ApplicationAnswer key
    Iperbole x2y2=1x^2 - y^2 = 1 — vertici, fuochi, asintoti.
  20. Ex. 25.20Application
    Schizza x2/4+y2=1x^2/4 + y^2 = 1.
  21. Ex. 25.21Modeling
    Orbita della Terra: semiasse maggiore a1,496×108a \approx 1{,}496 \times 10^8 km, e0,0167e \approx 0{,}0167. Distanza massima Sole-Terra (afelio)?
  22. Ex. 25.22Modeling
    Antenna parabolica TV satellitare: profondità 30 cm, apertura 60 cm. Dove si trova il fuoco?
  23. Ex. 25.23ModelingAnswer key
    Traiettoria balistica: h(d)=0,05d2+5dh(d) = -0{,}05 d^2 + 5d. Forma parabolica — vertice (gittata massima)?
  24. Ex. 25.24Modeling
    La cometa di Halley ha orbita ellittica con eccentricità e0,967e \approx 0{,}967. Quasi parabolica — spiega.
  25. Ex. 25.25Modeling
    Pista di skate ellittica: 20m × 12m. Equazione dell'ellisse.
  26. Ex. 25.26Modeling
    Telescopio riflettore: fuoco a 2 m dallo specchio parabolico. Equazione y2=42xy^2 = 4 \cdot 2 \cdot x — apertura per 1m di diametro?
  27. Ex. 25.27Modeling
    Riflettore parabolico da cucina: fuoco su raggio infrarosso. Distanza fuoco-vertice 15 cm. Equazione.
  28. Ex. 25.28Modeling
    LORAN (precursore del GPS) usa iperboli. Concettualmente: perché 2 ricevitori definiscono 1 iperbole?
  29. Ex. 25.29Challenge
    Riflessione in ellisse: il raggio dal fuoco 1 raggiunge il fuoco 2. Usa questo per progettare una "camera dei sussurri".
  30. Ex. 25.30Challenge
    In una conica generale Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0Ax^2 + Bxy + Cy^2 + Dx + Ey + F = 0, il discriminante B24ACB^2 - 4AC classifica: <0< 0 ellisse, =0= 0 parabola, >0> 0 iperbole. Verifica per i casi canonici.

Fonti di questa lezione

Updated on 2026-04-29 · Author(s): Clube da Matemática

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