LE CONICHE

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05.06.2013 Views

28 Seconda definizione di Parabola : come uguaglianza di distanze Sia t la retta generatrice uscente dal vertice V e passante per P. Questa interseca λ1 in L , λ2 in P e λ3 in I. I punti di λ1, di λ2 e di λ3 si è detto sono equidistanti dal vertice V , si possono quindi scrivere le seguenti congruenze : VT = VL = VW , VR = VI = VS e VB = VP = VC Poiché somma o differenza di segmenti congruenti sono congruenti , si possono scrivere anche VB – VT = VP – VL = VC – VW : cioè BT = PL = CW Si considerino i segmenti PL e PF , essi sono segmenti di tangenza condotti da P alla sfera C 11 , pertanto sono congruenti: PL = PF. Per la proprietà transitiva della congruenza si può affermare che BT = PF Si considerino i triangoli TEA e TVW, questi sono simili, per avere due angoli ordinatamente congruenti: ETA = VTW perché opposti al vertice, TEA = VWT perché alterni interni di rette parallele g e b tagliate dalla trasversale la retta sostegno di T e W. Ora il triangolo TVW è isoscele sulla base TW, quindi anche TEA è isoscele sulla base TE : EA = TA. Si considerino i triangoli TEA e BAN per analogo ragionamento avendo due angoli congruenti sono simili ed essendo TEA isoscele anche BAN è isoscele sulla base BN; pertanto si può affermare che AB = AN. Si consideri il segmento BT, esso può essere decomposto in somma di segmenti: BT = BA + AT, ma BA = AN e AT = AE, sostituendo si ha AN + AE = BT, da cui NE = BT e per la proprietà transitiva della congruenza NE = PF Si tracci da P sul piano π la perpendicolare alla retta d e sia G il suo piede. Il quadrilatero PNEG avendo i lati a due paralleli e gli angoli retti è un rettangolo e pertanto PG = NE. Sempre per la proprietà transitiva si ha: PF = PG Dove PG e la distanza del punto P dalla retta d: PG = d ( P , d ), sostituendo 7) PF = d ( P , d ) Questa relazione geometrica possiamo accettarla come proprietà dei punti P di Γ, anzi essa introduce la conica come luogo geometrico piano: cioè Def . 21 ) Si chiama parabola il luogo geometrico dei punti P del piano π tale che la distanza di P da un punto fisso ( F ) sia uguale alla distanza di P da una retta fissa ( d ) Si trasformi anche in questo caso l’equazione del luogo, scegliendo opportuni parametri ed incognite. Si consideri il triangolo rettangolo PFN e si applichi il teorema di Pitagora: PF 2 = FN 2 + PN 2 . Posto AN = x , PN = y e AF = relazione 7) si ha l’equazione = + , si ha FN = − e d( P , d ) = + . Sostituendo nella − 2 + = + 2 )

Razionalizzando da cui, sviluppando i quadrati, si ha − + = ( x + )2 − + + = + + Riducendo algebricamente si ottiene l’equazione risolvente il luogo geometrico y 2 = 2p x Terza definizione di Parabola : come rapporto di distanze Si dividano ambo i termini della 7 ) per d ( P , d ) e si ottiene: = 1 , ) Anche questa relazione introduce la conica come luogo geometrico: Def. 22) Si chiama parabola il luogo geometrico dei punti P del piano π tale che il rapporto delle distanze da un punto fisso F e da una retta fissa d è uguale ad 1 . Posto = e , con e = 1 , si può scrivere: , ) = , ) In analogia con l’ellisse si può affermare che l’eccentricità della parabola vale 1. Conclusione: L’impostazione stereometrica della sezione conica parabola permette di esprimere alcune considerazioni: - La superficie conica indefinita ( o il cono indefinito ) ed il piano sezione, che interseca tutte le generatrici della superficie conica eccetto una, devono essere prioritariamente assegnati e non sono soggette a modifiche durante la trattazione Se uno di questi o entrambi variano, purché l’angolo fra asse del cono e piano sezione rimane uguale all’angolo di semiapertura del cono, non cambia la natura della sezione conica, ma cambiano le lunghezze dei segmenti costanti: cioè i valori dei parametri; e, di conseguenza cambiano i loro rapporti, ottenendo così diversi tipi di parabola. - Le proprietà dei punti della sezione conica sono emerse da considerazioni geometriche: infatti attraverso una serie di assiomi, di teoremi, di corollari e di definizioni ora di geometria piana ora di geometria solida si è riusciti a individuare e dimostrare relazione fra segmenti opportuni che determinano univocamente le proprietà di detti punti. 29

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Seconda definizione di Parabola : come uguaglianza di distanze<br />

Sia t la retta generatrice uscente dal vertice V e passante per P. Questa interseca λ1 in L , λ2 in P e<br />

λ3 in I. I punti di λ1, di λ2 e di λ3 si è detto sono equidistanti dal vertice V , si possono quindi<br />

scrivere le seguenti congruenze :<br />

VT = VL = VW , VR = VI = VS e VB = VP = VC<br />

Poiché somma o differenza di segmenti congruenti sono congruenti , si possono scrivere anche<br />

VB – VT = VP – VL = VC – VW : cioè BT = PL = CW<br />

Si considerino i segmenti PL e PF , essi sono segmenti di tangenza condotti da P alla sfera C 11 ,<br />

pertanto sono congruenti: PL = PF. Per la proprietà transitiva della congruenza si può affermare che<br />

BT = PF<br />

Si considerino i triangoli TEA e TVW, questi sono simili, per avere due angoli ordinatamente congruenti:<br />

ETA = VTW perché opposti al vertice, TEA = VWT perché alterni interni di rette parallele g<br />

e b tagliate dalla trasversale la retta sostegno di T e W. Ora il triangolo TVW è isoscele sulla base<br />

TW, quindi anche TEA è isoscele sulla base TE : EA = TA. Si considerino i triangoli TEA e BAN<br />

per analogo ragionamento avendo due angoli congruenti sono simili ed essendo TEA isoscele anche<br />

BAN è isoscele sulla base BN; pertanto si può affermare che AB = AN. Si consideri il segmento<br />

BT, esso può essere decomposto in somma di segmenti: BT = BA + AT, ma BA = AN e AT = AE,<br />

sostituendo si ha AN + AE = BT, da cui NE = BT e per la proprietà transitiva della congruenza<br />

NE = PF<br />

Si tracci da P sul piano π la perpendicolare alla retta d e sia G il suo piede. Il quadrilatero PNEG<br />

avendo i lati a due paralleli e gli angoli retti è un rettangolo e pertanto PG = NE. Sempre per la<br />

proprietà transitiva si ha:<br />

PF = PG<br />

Dove PG e la distanza del punto P dalla retta d: PG = d ( P , d ), sostituendo<br />

7) PF = d ( P , d )<br />

Questa relazione geometrica possiamo accettarla come proprietà dei punti P di Γ, anzi essa<br />

introduce la conica come luogo geometrico piano: cioè<br />

Def . 21 ) Si chiama parabola il luogo geometrico dei punti P del piano π tale che la distanza di P<br />

da un punto fisso ( F ) sia uguale alla distanza di P da una retta fissa ( d )<br />

Si trasformi anche in questo caso l’equazione del luogo, scegliendo opportuni parametri ed<br />

incognite.<br />

Si consideri il triangolo rettangolo PFN e si applichi il teorema di Pitagora: PF 2 = FN 2 + PN 2 .<br />

Posto AN = x , PN = y e AF = <br />

relazione 7) si ha l’equazione<br />

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, si ha FN = − e d( P , d ) = + . Sostituendo nella<br />

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