Οι γνωστές άγνωστες κωνικές τοµές



Σχετικά έγγραφα
Οι κωνικές τοµές από την άποψη της στοιχειώδους Ευκλείδειας Γεωµετρίας.

Κωνικές τομές. Προκύπτουν σαν τομές ορθού κυκλικού κώνου με επίπεδο που δεν διέρχεται από την κορυφή του

Μαθηματικά Θετικής Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Β Λυκείου

Μεθοδολογία Υπερβολής

Αν ο κύκλος έχει κέντρο την αρχή των αξόνων Ο(0,0) τότε έχει εξίσωση της μορφής : x y και αντίστροφα. Ειδικότερα Ο κύκλος με κέντρο Ο(0,0)

Ονοµάζουµε παραβολή µε εστία σηµείο Ε και διευθετούσα ευθεία (δ) το γεωµετρικό τόπο των σηµείων του επιπέδου τα οποία ισαπέχουν από το Ε και τη (δ)

ΘΕΩΡΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

3 ΚΩΝΙΚΕΣ ΤΟΜΕΣ ΑΛΥΤΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ B ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

2ο ΓΕΛ ΣΥΚΕΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ : Η ΥΠΕΡΒΟΛΗ. ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : ΠΑΥΛΟΣ ΧΑΛΑΤΖΙΑΝ 2ο ΓΕΛ ΣΥΚΕΩΝ

Μεθοδολογία Παραβολής

Μεθοδολογία Έλλειψης

Α. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

ΑΛΓΕΒΡΑ Α Τάξης Ημερησίου ΓΕΛ

3.2 Η ΠΑΡΑΒΟΛΗ. Ορισμός Παραβολής. Εξίσωση Παραβολής

y 2 =2px με εστία Ε(p/2, 0) και διευθετούσα δ: x=-p/2.

ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ Α ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΥΛΗ

117 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ Μανώλη Ψαρρά. Μαθηματικού

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΕΙΨΗ

Α ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΛ I.

ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΑ ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ ΑΡΙΘΜΟΥ ΜΕ ΔΙΑΝΥΣΜΑ. ΘΕΜΑ 2ο

ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ( α μέρος )

Μαθηματικά προσανατολισμού Β Λυκείου. ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΟΕΦΕ α φάση. Διανύσματα

Κωνικές Τομές: Η Γεωμετρία των Σκιών. Κοινή εργασία με τους Σπύρο Στίγκα και Δημήτρη Θεοδωράκη

Τάξη B. Μάθημα: Η Θεωρία σε Ερωτήσεις. Επαναληπτικά Θέματα. Επαναληπτικά Διαγωνίσματα. Επιμέλεια: Κώστας Κουτσοβασίλης. α Ε

ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΘΕΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ. 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΒΟΛΗ

2.3 ΜΕΣΟΚΑΘΕΤΟΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΟΥ ΤΜΗΜΑΤΟΣ

ΣΧΕ ΙΑ ΚΡΙΤΗΡΙΩΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΤΗ. ( Κεφάλαιο 4ο : Κωνικές τοµ ές)

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Απέναντι πλευρές παράλληλες

Άλγεβρα Α ΕΠΑΛ Εξεταστέα ύλη Από το βιβλίο «Άλγεβρα και Στοιχεία Πιθανοτήτων Α Γενικού Λυκείου» Εισαγωγικό κεφάλαιο E.2. Σύνολα Κεφ.

Επαναληπτικά συνδυαστικα θέµατα


ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΥΛΗ: 1. ΑΛΓΕΒΡΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ Β ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2

2 η εκάδα θεµάτων επανάληψης

ΘΕΜΑ ίνονται τα διανύσµαταα, β. α) Να υπολογίσετε τη γωνία. β) Να αποδείξετε ότι 2α+β= β) το συνηµίτονο της γωνίας των διανυσµάτων

3.2. Ασκήσεις σχολικού βιβλίου σελίδας A Οµάδας

ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ΚΑΙ ΣΥΝΟΠΤΙΚΕΣ

i. εστίες Ε' (-4, 0), Ε(4, 0) και η απόσταση των κορυφών είναι 5, ii. εστίες Ε'(0, -10), Ε(0, 10) και η απόσταση των κορυφών είναι 8.

Η ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΤΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΣΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΤΩΝ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Μαθηματικά Προσανατολισμού Β Λυκείου Στάμου Γιάννης

B) Από το βιβλίο «Άλγεβρα Β Γενικού Λυκείου» των Σ. Ανδρεαδάκη, Β. Κατσαργύρη, Σ. Παπασταυρίδη, Γ. Πολύζου και Α. Σβέρκου, έκδοση Ο.Ε..Β

Μαθηματικά προσανατολισμού Β Λυκείου

2.3 ΜΕΤΡΟ ΜΙΓΑΔΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΛΥΜΕΝΕΣ & ΑΛΥΤΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ. Επιμέλεια: Γ. Π. Βαξεβάνης (Γ. Π. Β.

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ B ΛΥΚΕΙΟΥ

Γεωμετρία. 63. Σε περίπτωση που η αρχή, το σημείο Ο, βρίσκεται πάνω σε μια ευθεία χχ τότε η

Ερωτήσεις τύπου «Σωστό - Λάθος» Σωστό Λάθος

η ιδιότητα της διαµέσου. 4. Ορισµός Ισοσκελές τραπέζιο λέγεται το τραπέζιο του οποίου οι µη παράλληλες πλευρές είναι ίσες.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΑ

ΜΕΛΕΤΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ

Επαναληπτικό Διαγώνισμα Μαθηματικών Θετικής-Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Β Λυκείου

Τράπεζα συναρτήσει των διανυσμάτων α,β,γ. Μονάδες 13 β) να αποδείξετε ότι τα σημεία Α, Β, Γ είναι συνευθειακά. Μονάδες 12

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

1 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ ΤΗΣ ΡΟΔΟΥ ΤΗΣ Β ΤΑΞΗΣ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ. α. Τι ονομάζουμε εσωτερικό γινόμενο δύο διανυσμάτων, β

Κωνικές τομές. Πηγή έμπνευσης για την κατασκευή προβλημάτων της Ευκλείδειας Γεωμετρίας.

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2012

Γεωμετρία. I. Εισαγωγή

Β.1.8. Παραπληρωματικές και Συμπληρωματικές γωνίες Κατά κορυφήν γωνίες

Π Ρ Ο Σ Ε Γ Γ Ι Σ Η Μ Ι Α Σ Ι Α Φ Ο Ρ Ε Τ Ι Κ Η Σ Γ Ε Ω Μ Ε Τ Ρ Ι Α Σ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2003

Διδακτέα-εξεταστέα ύλη μαθηματικών Ημερησίου και Εσπερινού ΓΕ.Λ. Ο Δ Η Γ Ο Σ ΔΙΔΑΚΤΕΑΣ-ΕΞΕΤΑΣΤΕΑΣ ΥΛΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΚΑΙ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΓΕΝΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ

ΒΑΣΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟΥ ΜΕΡΟΥΣ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ GEOGEBRA

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ. Επανάληψη Επιμέλεια Αυγερινός Βασίλης. Επιμέλεια : Αυγερινός Βασίλης

ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ. f3 x = και

Αγαπητοί μαθητές, Κάθε κεφάλαιο περιέχει :

ΠΡΩΤΟ ΘΕΜΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ( α μέρος )

3 ΚΩΝΙΚΕΣ ΤΟΜΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ

ΚΩΝΙΚΕΣ ΤΟΜΕΣ. Κεφάλαιο 4ο: Ερωτήσεις του τύπου «Σωστό - Λάθος» k R

x 2 + y 2 x y

ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΤΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ. ΚΕΦΑΚΑΙΟ 3 ο -ΤΡΙΓΩΝΑ

Ανακτήθηκε από την ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΚΛΙΜΑΚΑ ΕΦΗΜΕΡΙΣ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ (ΤΕΥΧΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ) 16691

Παρουσίαση 1 ΙΑΝΥΣΜΑΤΑ

Επαναληπτικά συνδυαστικα θέµατα

Α. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Β ΦΑΣΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ÅÐÉËÏÃÇ

ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ΚΑΙ ΣΥΝΟΠΤΙΚΕΣ

= π 3 και a = 2, β =2 2. a, β

Β Τάξη Ηµερήσιου Γενικού Λυκείου Μ α θ ή µ α τ α Γ ε ν ι κ ή ς Π α ι δ ε ί α ς. Άλγεβρα Γενικής Παιδείας. I. ιδακτέα ύλη

Οµοιότητα Α. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ Β. ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

Εγγεγραµµένη γωνία, αντίστοιχη επίκεντρη και τόξο. 2. Γωνία δύο χορδών και γωνία δύο τεµνουσών

Ερωτήσεις σωστού-λάθους

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΛΥΜΕΝΕΣ & ΑΛΥΤΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Καθορισµός και διαχείριση διδακτέας ύλης των θετικών µαθηµάτων της Α Ηµερησίου Γενικού Λυκείου για το σχολικό έτος

ΛΥΣΕΙΣ ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ 08/04/10

ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΑ 1. Να αποδειχθεί ότι τα μέσα των πλευρών τετραπλεύρου είναι κορυφές παραλληλογράμμου.

βοήθεια ευθείας και κύκλου. Δεν ισχύει όμως το ίδιο για την παρεμβολή δύο μέσων αναλόγων η οποία απαιτεί τη χρησιμοποίηση διαφορετικών 2

Ασκήσεις σχ. Βιβλίου σελίδας Γενικές ασκήσεις (3) (4)

Ερωτήσεις του τύπου «Σωστό - Λάθος» 1. * Η παραβολή C: y= 1 x. 2. * H ευθεία y = x είναι εφαπτόµενη της παραβολής C: x= 1 y

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟΙ ΤΟΠΟΙ ΚΑΙ ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ

Θεώρηµα, Ε µέσα των ΑΒ, ΑΓ Ε = //

1 x και y = - λx είναι κάθετες

2 η δεκάδα θεµάτων επανάληψης

ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : ΑΥΓΕΡΙΝΟΣ ΒΑΣΙΛΗΣ

) = Απόσταση σημείου από ευθεία. Υπολογισμός Εμβαδού Τριγώνου. και A

Transcript:

Οι γνωστές άγνωστες κωνικές τοµές Μιχαήλ Τζούµας Σχ. Σύµβουλος Μαθηµατικών Ιωσήφ Ρωγών και Βεΐκου 302 00 Μεσολόγγι mtzoumas@sch.gr Περίληψη Οι κωνικές τοµές (κ.τ.) και ειδικότερα η Παραβολή, η Έλλειψη και η Υπερβολή εµφανίστηκαν στα µαθηµατικά από την αρχαιότητα και κατά καιρούς µελετήθηκαν τόσο µε γεωµετρικά, όσο και µε αλγεβρικά µέσα. Όµως, ένα πλήθος των ιδιοτήτων αυτών αποτελούν προβλήµατα της στοιχειώδους Ευκλείδειας Γεωµετρίας (Ε.Γ.) και εποµένως µπορούν να µελετηθούν, πλέον, χρησιµοποιώντας µόνον αυτή, µε τη βοήθεια πλήθους λογισµικών της σύγχρονης τεχνολογίας. Στη συνέχεια παρουσιάζουµε και µελετάµε µερικές από τις ιδιότητες αυτές. 1. Εισαγωγή. Τα τελευταία 30 χρόνια οι κ.τ. (Παραβολή, Έλλειψη και Υπερβολή) είναι τµήµα της διδασκόµενης ύλης των Μαθηµατικών στο Λύκειο. Άλλοτε είναι µέρος της εξεταζόµενης Πανελλαδικά ύλης και άλλοτε όχι. Έτσι, κάποιες φορές, έχουν σηµαντική θέση στην προσοχή και την προσπάθεια των µαθητών (και των καθηγητών) και κάποιες όχι. Θα πρέπει να δεχτούµε ότι ο ρόλος και ο σκοπός των κ.τ. στα Μαθηµατικά του Λυκείου δεν είναι αυτοσκοπός, δηλαδή δε διδάσκονται µε στόχο την αυτή καθαυτή γνώση των κ.τ., αλλά ως εργαλείο για να γνωρίσουν οι µαθητές την Α- ναλυτική Γεωµετρία. Έτσι, διδάσκονται αποκλειστικά µε τους ορισµούς και τους κανόνες της Αναλυτικής Γεωµετρίας. Όµως και να ήθελε κάποιος να διδάξει τις κ.τ. µε τους κανόνες της Ε.Γ. µάλλον θα δυσκολευόταν, αφού τα σχήµατα, πράγµα αναγκαίο και αναπόφευκτο για τη Γεωµετρία, είναι εξαιρετικά δύσκολο να αποτυπωθούν µε τον κανόνα και το διαβήτη (αποκλειστικά(?) εργαλεία για τη διδασκαλία) στον πίνακα της τάξης. Οι κ.τ., όµως, έχουν µια ιστορία δυόµισι χιλιάδων χρόνων (µεγάλο µέρος της ιστορικής διαδροµής αυτών µπορεί να βρει κάποιος στη µεταπτυχιακή εργασία του. Μπουνάκη [1]) και αποτελούν αναπόσπαστο κοµµάτι της ιστορίας µας και του πολιτισµού µας, οπότε µάλλον αδικούνται από τη µελέτη τους µόνο µε Αναλυτική Γεωµετρία. Εξάλλου είναι γνωστό στη διδακτική ότι η κατανόηση των εννοιών επιτυγχάνεται από τις πολλαπλές α- 1

ναπαραστάσεις. Το τελευταίο σηµαίνει ότι, αν στους στόχους µας είναι και η κατανόηση των κ.τ. αυτών καθαυτών, τότε αναπόφευκτα θα πρέπει να διδάσκονται και γεωµετρικά. Το µεγάλο εµπόδιο της δυσκολίας της αποτύπωσης των παραπάνω κ.τ. στον πίνακα µπορεί να υπερνικηθεί µε τη χρήση της σύγχρονης τεχνολογίας. Υπάρχουν σήµερα πολλά λογισµικά µε κατάπληκτικές δυνατότητες σχεδίασης και είναι στις βιβλιοθήκες όλων των Σχολείων της χώρας µας, περιµένοντας να τα χρησιµοποιήσουµε. Ενδεικτικά αναφέρουµε το Geogebra (ελεύθερο λογισµικό), το Cabri, το Sketchpad κ.α. Ειδικότερα, στο βιβλίο της Β Λυκείου [2] προτείνεται ως κατασκευή του σηµείου Μ (και Μ ) της παραβολής, η τοµή της κάθετης ευθείας στον οριζόντιο άξονα στο σηµείο Σ µε τον κύκλο (Ε, ΑΣ). Καθώς το Σ κινείται στον οριζόντιο άξονα, τα σηµεία το- µής γράφουν την Παραβολή (σχήµα Παραβολή 1). Στην παράγραφο 2. προτείνουµε την κατασκευή αυτή ως τοµή της κάθετης ευθείας στη διευθετούσα στο ση- µείο Σ, µε τη µεσοκάθετη στο ευθύγραµµο τµήµα ΣΕ, όπου Ε είναι η εστία της παραβολής. Καθώς το Σ κινείται στην διευθετούσα, το σηµείο Μ γράφει την παραβολή (σχήµα Παραβολή 2). Σχετικά µε την Έλλειψη το βιβλίο [2] προτείνει έναν µηχανικό τρόπο κατασκευής (του σχοινιού µήκους 2a ). Στην παράγραφο 3. προτείνουµε το τυχαίο σηµείο Μ της Έλλειψης να προ- 2

κύπτει από την τοµή της ακτίνας Ε Σ του κύκλου (Ε, 2a ) και της µεσοκάθετης στην ΕΣ. Καθώς το σηµείο Σ διαγράφει τον κύκλο (Ε, 2a ), το Μ γράφει την Έλλειψη (σχήµα Έλλειψη). Τέλος, σχετικά µε την κατασκευή της Υπερβολής τίποτε δεν προτείνεται στο σχολικό βιβλίο [2]. Στην παράγραφο 4. προτείνουµε το τυχαίο σηµείο Μ της Υπερβολής να προκύπτει από την τοµή της προέκτασης της ακτίνας Ε Σ του κύκλου (Ε, 2a ) και της µεσοκάθετης στην ΕΣ. Καθώς το σηµείο Σ διαγράφει τον κύκλο (Ε, 2a ), το Μ γράφει την Υπερβολή (σχήµα Υπερβολή). Βάση των παραπάνω προτάσεων, ο δυναµικός τρόπος κατασκευής των κ. τ. κινεί το ενδιαφέρον και την περιέργεια αλλά και εξάπτει τη φαντασία των µαθητών. Οι µαθητές α- ποκτούν εποπτεία των εννοιών και µπορούν πλέον να παρατηρήσουν, να εικάσουν, να προβληµατιστούν και τέλος να αποδείξουν, µε τις γνώσεις τους από τη στοιχειώδη Ευκλείδεια Γεωµετρία που διδάσκονται αυτοί στις δυο τάξεις του Λυκείου, ορισµένες από τις ιδιότητες της Παραβολής, της Έλλειψης και της Υπερβολής. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι να δειχτεί ότι ένα µέρος των ιδιοτήτων των κ.τ., µπορούν να διδαχτούν και µε την Ευκλείδεια Γεωµετρία, 3

µε τη χρήση της σύγχρονης τεχνολογίας. Παράλληλα, να δείξει ότι η χρήση της είναι σύµµαχος και βοηθός του εκπαιδευτικού στο έργο του. Ό,τι αναφερθεί θα είναι από το σχολικό βιβλίο της Β Λυκείου [2], πλην ελάχιστων θεµάτων, ό,τι χρησιµοποιηθεί θα είναι, επίσης, από το σχολικό βιβλίο της Ε.Γ. της Α και Β Λυκείου [3]. Για το σκοπό αυτό, στη συνέχεια όταν θα λέµε (ή θα εννοείται) ότι «δίνεται η παραβολή», θα εννοούµε ότι δίνεται συγχρόνως και η διευθετούσα και η εστία της. Επίσης, όταν θα λέµε ότι «δίνεται η έλλειψη ή η υπερβολή», θα εννοούµε ότι δίνονται συγχρόνως οι εστίες τους και το α (δηλαδή το άθροισµα ή η διαφορά, αντίστοιχα, των α- ποστάσεων τυχόντος σηµείου τους από τις εστίες τους). 2. Η Παραβολή Ορισµός 2.1 [2]: Έστω µια ευθεία δ και ένα σηµείο Ε εκτός αυτής. Ονοµάζεται παραβολή µε εστία το σηµείο Ε και διευθετούσα την ευθεία δ ο γεωµετρικός τόπος (γ.τ.) C των σηµείων του επιπέδου, τα οποία ισαπέχουν από το Ε και τη δ Για να βρούµε ένα σηµείο Μ της παραβολής, παίρνουµε ένα σηµείο Α στη διευθετούσα δ και φέρουµε κάθετη σ αυτή. Έστω Μ η τοµή της καθέτου αυτής µε τη µεσοκάθετη στο τµήµα ΑΕ στο µέσον Κ. Προφανώς το Μ είναι σηµείο του γ.τ., αφού ΜΕ=ΜΑ. Η κάθετη από το Ε στη δ προσδιορίζει το Β και είναι ο οριζόντιος άξονας x x, ενώ η µεσοκάθετη στη ΒΕ είναι ο κατακόρυφος άξονας yy και η τοµή τους Ο προσδιορίζει την κορυφή της παραβολής. Προφανώς το Κ ανήκει στον κατακόρυφο άξονα, αφού OK // δ και Ο µέσο της ΒΕ. Επιπλέον η ΑΕ διχοτο- µεί τη γωνία OEM, αφού OEA = E AM και AEM = E AM. Το σηµείο Μ είναι το µοναδικό σηµείο του γ.τ. που βρίσκεται στη µεσοκάθετη του ΑΕ, οπότε αυτή (η µεσοκάθετη) είναι και η εφαπτοµένη στο σηµείο Μ της παραβολής. Πράγµατι, αν υποθέσουµε ότι υπάρχει ακόµη ένα σηµείο Ν της µεσοκάθετης που βρίσκεται στην παραβολή, τότε, αφού 4

το Ν είναι σηµείο της παραβολής, ισχύει ΝΕ=ΝΝ 1. Επίσης, αφού το Ν ανήκει στη µεσοκάθετη, έχουµε ότι ΝΕ=ΝΑ, προκύπτει λοιπόν ότι ΝΑ=ΝΝ 1, δηλαδή ότι ένα πλάγιο τµήµα είναι ίσο µε την απόσταση, που είναι άτοπο. Έτσι, για να φέρουµε την εφαπτοµένη σ ένα σηµείο Μ της παραβολής, αρκεί να φέρουµε κάθετη από το σηµείο αυτό στη διευθετούσα, να προσδιορίσουµε το σηµείο Α και στη συνέχεια να φέρουµε τη µεσοκάθετη στο τµήµα ΑΕ. Επιπλέον, για να φέρουµε την εφαπτοµένη από ένα σηµείο της διευθετούσας (ή του επιπέδου), προσδιορίζουµε το Α επί της διευθετούσας, ώ- στε Α= Ε και τότε η µεσοκάθετη στο ΑΕ είναι η εφαπτοµένη αυτής. Πρόταση 2.1 (Ανακλαστική ιδιότητα). Η κάθετη στην εφαπτοµένη µιας παραβολής στο σηµείο επαφής Μ διχοτοµεί τη γωνία που σχηµατίζει η ΜΕ και η ευθεία Μt, που είναι οµόρροπη της ΟΕ. Απόδειξη. Στο Σχήµα 1 βλέπουµε ότι φ 1 = φ 2 (ως κατακορυφήν). Ε- πίσης, φ 1 = φ 3 (από τη µεσοκάθετη), οπότε προκύπτει φ 2 = φ 3. Η τελευταία ισότητα αποδεικνύει την πρόταση. Πρόταση 2.2 (Εφαρµογή 2 σελ. 98 και Άσκηση 6, σελ. 100 [2]). Αν η εφαπτοµένη της παραβολής (Σχήµα 2) στο σηµείο Μ αυτής, τέµνει τη διευθετούσα στο σηµείο και τον άξονα yy στο Κ, τότε ισχύει ότι: 1. M E = 90 o 2. EK M 2 3. EK = KM K Απόδειξη. Από την κατασκευή της εφαπτόµενης και τη συµµετρία ως προς Μ (Σχήµα 2) προκύπτει ότι το τρίγωνο ΕΜ είναι ορθογώνιο και το ΕΚ είναι το ύψος του. 3. Η Έλλειψη. Ορισµός 3.1. Έστω Ε και Ε δυο σηµεία ενός επιπέδου. Ονοµάζεται έλλειψη, µε εστίες τα σηµεία Ε και Ε, ο γ.τ. C των σηµείων του επιπέδου, των οποίων το άθροισµα των αποστάσεων από τα Ε και Ε είναι σταθερό ( = 2 α ) και µεγαλύτερο του Ε Ε ( = 2 γ ) 5

Για να βρούµε ένα σηµείο Μ της έλλειψης παίρνουµε ένα σηµείο Ν στον κύκλο (Ε, 2 a ) και έστω Μ το σηµείο τοµής της Ε Ν και της µεσοκάθετης στο τµήµα ΝΕ (Σχήµα 3). Προφανώς το Μ είναι σηµείο του γ.τ., α- φού ME ' + ME= ME ' + MN = 2 a. Τα Ε και Ε ονοµάζονται εστίες της έλλειψης και η Ε Ε εστιακή απόσταση. Το µέσον Ο του Ε Ε ονοµάζεται κέντρο της έλλειψης και η ευθεία Ε Ε είναι ο οριζόντιος άξονας, ενώ η κάθετη στο µέσον Ο του Ε Ε είναι ο κατακόρυφος άξονας. Το Μ είναι το µοναδικό σηµείο της έλλειψης που ανήκει στη µεσοκάθετη ΕΝ. ηλαδή, η µεσοκάθετη στο ΕΝ είναι η εφαπτόµενη στην έλλειψη. Πράγµατι, αν υποθέσουµε ότι υπάρχει και ακόµη ένα σηµείο Ν 1 κοινό στην έλλειψη και τη µεσοκάθετη, διαφορετικό του Μ, τότε στο τρίγωνο Ε Ν 1 Ν θα ίσχυε E ' N1+ N1N = 2 a= E ' N, που είναι άτοπο. Έτσι, για να φέρουµε την εφαπτοµένη σ ένα σηµείο Μ της έλλειψης, αρκεί να προσδιορίσουµε το σηµείο Ν, τοµή του κύκλου (Ε, 2 a ) µε την Ε Μ και να φέρουµε τη µεσοκάθετη στην ΕΝ. Επίσης, αν Σ τυχαίο σηµείο του οριζόντιου άξονα (ή του επιπέδου), τότε µπορούµε να προσδιορίσουµε το σηµείο Ν του κύκλου (Ε, 2 a ), 6

ώστε ΣΝ=ΣΕ και στη συνέχεια να φέρουµε την εφαπτοµένη της έλλειψης, φέρνοντας τη µεσοκάθετη στην ΕΝ. Ακόµη, εύκολα µπορεί κάποιος να διαπιστώσει ότι ΟΕ=γ και ΟΑ=α. Η κάθετη από το Ε στον οριζόντιο άξονα x x (Σχήµα 3) προσδιορίζει επί του κύκλου το. Η µεσοκάθετη στο E προσδιορίζει το Β στον κατακόρυφο άξονα, που είναι το µέσον B του Ε, οπότε και ΕΒ=α (διάµεσος ορθογωνίου τριγώνου). Αν ορίσουµε ΟB=β, στο ορθογώνιο τρίγωνο ΕΟΒ, 2 2 2 προφανώς θα έχουµε τη γνωστή µας σχέση β = α γ. Το ΟΑ λέγεται οριζόντιος ηµιάξονας, ενώ το τµήµα ΟΒ κατακόρυφος ηµιάξονας. Τα α και β προσδιορίζουν πλήρως της έλλειψη, γι αυτό πολλές φορές γράφουµε η έλλειψη C(α,β). Πρόταση 3.1 (Ανακλαστική ιδιότητα σελ. 108 [2]). Η κάθετη στην εφαπτοµένη µιας έλλειψης στο σηµείο επαφής Μ, διχοτοµεί τη γωνία που σχηµατίζει η ΜΕ και η ΜΕ. Απόδειξη. Στο Σχήµα 3 η ισότητα των τριών γωνιών φ 1, φ 2 και φ 3 αποδεικνύουν την πρόταση. 7

Τέλος, για τις ιδιότητες της έλλειψης (σελ 102, [2]) εφαρµόζουµε το θεώρηµα των διαµέσων (Σχήµα 4) στο τρίγωνο Ε ΜΕ (το Μ σηµείο του 1 ου τεταρτηµορίου). Θέτοντας ΜΕ=x, παίρνουµε ΜΕ = 2 a x, οπότε, αφού x ( α γ, α), έχουµε 2 2 2 2 OM = x 2α x+ 2a γ. Η διάµεσος ΟΜ φαίνεται εύκολα ότι είναι µια φθίνουσα συνάρτηση του x και έτσι έχουµε ότι β OM α. Επιπλέον, η προέκταση της ΝΕ (Σχήµα 4), τέµνει τον κύκλο (Ε,2α) στο Η. Η µεσοκάθετη στο ΕΗ τέµνει την Ε Η στο Μ, οπότε το Μ είναι σηµείο της έλλειψης. Από το ισοσκελές τρίγωνο ΗΕ Ν φαίνεται ότι το τετράπλευρο Ε Μ ΕΜ είναι παραλληλόγραµµο και συνεπώς το Ο, σηµείο τοµής των διαγωνίων αυτού, είναι κέντρο συµµετρίας αυτής. Η συµµετρία ως προς τον άξονα x x είναι προφανής, ενώ η συµµετρία ως προς το κέντρο Ο και τον άξονα x x συνεπάγεται και τη συµµετρία ως προς τον κατακόρυφο άξονα yy. Συνεπώς, κάθε σηµείο της έλλειψης βρίσκεται στο εξωτερικό του κύκλου (Ο,ΟΒ) και στο εσωτερικό του (Ο,ΟΑ). 4. Η Υπερβολή. Ορισµός 4.1. Έστω Ε και Ε δυο σηµεία ενός επιπέδου. Ονοµάζεται υπερβολή µε εστίες τα σηµεία Ε και Ε ο γ.τ. C των σηµείων του επιπέδου, των οποίων η διαφορά των αποστάσεων από τα Ε και Ε είναι σταθερή ( = 2 α ) και µικρότερη του Ε Ε( = 2 γ ). 8

Για να βρούµε ένα σηµείο Μ της υπερβολής, παίρνουµε ένα σηµείο Ν στον κύκλο (Ε, 2 a ) και έστω Μ το σηµείο τοµής της Ε Ν και της µεσοκάθετης στο τµήµα ΝΕ (Σχήµα 5). Προφανώς το Μ είναι σηµείο του τόπου, αφού ME ' ME= ME ' MN = 2 a. Τα Ε και Ε ονοµάζονται εστίες της υπερβολής και η Ε Ε εστιακή απόσταση. Το µέσον Ο του Ε Ε ονοµάζεται κέντρο της υπερβολής και η ευθεία Ε Ε είναι ο οριζόντιος άξονας, ενώ η κάθετη στο µέσον Ο του Ε Ε είναι ο κατακόρυφος άξονας αυτής. Αποδεικνύεται εύκολα, µε απαγωγή σε άτοπο, όπως και στην έλλειψη, ότι το Μ είναι το µοναδικό σηµείο της υπερβολής που ανήκει στη µεσοκάθετη του ΕΝ. ηλαδή, η µεσοκάθετη στο ΕΝ είναι η εφαπτόµενη στην υπερβολή. Έτσι, για να φέρουµε την εφαπτοµένη σ ένα σηµείο Μ της υπερβολής, αρκεί να προσδιορίσουµε το σηµείο Ν, τοµή του κύκλου (Ε, 2 a ) µε την Ε Μ και να φέρουµε τη µεσοκάθετη στην ΕΝ. Επίσης, αν Σ τυχαίο σηµείο του οριζόντιου άξονα (ή του επιπέδου), τότε µπορούµε να προσδιορίσουµε το σηµείο Ν του κύκλου (Ε, 2 a ), ώστε ΣΝ=ΣΕ και στη συνέχεια να φέρουµε την εφαπτοµένη της έλλειψης, φέρνοντας τη µεσοκάθετη στην ΕΝ. Η προέκταση της ΕΝ, προς το µέρος του Ν (Σχήµα 5), τέµνει τον κύκλο (Ε, 2 a ) στο Ν. Η τοµή της Ν Ε µε τη µεσοκάθετη στο τµήµα ΕΝ, προσδιορίζει το Μ, το οποίο είναι επίσης σηµείο της υπερβολής, αφού M ' E M ' E ' = M ' N ' M ' E ' = N ' E ' = 2 a. Η ισότητα των γωνιών α, β, γ, δ και ε εξασφαλίζει ότι το τετράπλευρο ΕΜ Ε Μ είναι παραλληλόγραµµο, οπότε το κέντρο Ο είναι κέντρο συµµετρίας της υπερβολής. Προφανώς ο οριζόντιος άξονας είναι άξονας συµµετρίας, οπότε (λόγω της συµµετρίας ως προς κέντρο) και ο κατακόρυφος θα είναι άξονας συµµετρίας αυτής. Στη συνέχεια, για τις ιδιότητες της υπερβολής (σελ. 116, [2]), από το δεύτερο θεώρηµα των διαµέσων στο τρίγωνο Ε ΜΕ και θέτοντας Ε Ν=2 α και ΕΕ =2 γ, προκύπτει ότι 2 2 2 E ' M EM = 2 EE ' O a + a NM = γ O. εδοµένου όµως ότι E ' M + ME EE ' 2α + 2MN 2γ NM γ a> 0, 2 παίρνουµε ότι a + a ( γ α) γ Ο α Ο, δηλαδή, ότι τα σηµεία της υπερβολής είναι δεξιά της ευθείας της κάθετης στο Α και άρα αυτή δεν τέ- µνει τον κατακόρυφο άξονα. Τέλος τα σηµεία Α και Α λέγονται κορυφές της υπερβολής και ΟΑ = α, αφού 2γ 2a OA= OE AE = γ = a. 2 9

Από την κατασκευή της υπερβολής, προφανώς, αν η προέκταση της ακτίνας του κύκλου Ε Ν και η µεσοκάθετη της ΕΝ είναι παράλληλες, τότε δεν προσδιορίζεται σηµείο της υπερβολής. Στην περίπτωση αυτή, η µεσοκάθετη της ΕΝ διέρχεται από την αρχή των αξόνων και ονοµάζεται ασύ- µπτωτη. Επί πλέον, η ΕΝ είναι εφαπτόµενη στον κύκλο (Ε, 2 a ) και υ- πάρχουν δυο τέτοιες ασύµπτωτες που είναι µεσοκάθετες στις δυο εφαπτό- µενες του κύκλου (Ε, 2 a ) από το σηµείο Ε. Πρόταση 4.1 (Ανακλαστική ιδιότητα σελ. 121 [2]). Η κάθετη στην εφαπτοµένη µιας υπερβολής στο σηµείο επαφής Μ διχοτοµεί τη γωνία που σχηµατίζει η ΜΕ και η προέκταση της ΜΕ. Απόδειξη. Στο Σχήµα 5 η ισότητα των τριών γωνιών φ 1, φ 2 και φ 3 αποδεικνύει την πρόταση. 4. Επίλογος. Στην παρούσα εργασία έγινε µια προσπάθεια να παρουσιαστούν οι κωνικές τοµές, που διδάσκονται στη Β Λυκείου µέσα από την Ε.Γ., που επίσης διδάσκεται στο Λύκειο. Οι αποδείξεις (µε τη χρήση της Ε.Γ.) είναι στα πλαίσια των δυνατοτήτων των µαθητών µας. Τέλος, ένα πλήθος από ιδιότητες αυτών θα µπορούσε κάποιος να δει στο [4]. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1.. Μπουνάκης, «Ιστορία και µελέτη µε Ευκλείδεια µέσα των Κωνικών Τοµών», µεταπτυχιακή εργασία, τµήµα Μαθηµατικών του Πανεπιστηµίου Κρήτης, 2004. ( http://web-server.math.uoc.gr:1080/erevna/diplomatikes/bounakis_mde.pdf ) 2. Λ. Αδαµόπουλος, Β. Βισκαδουράκης,. Γαβαλάς, Γ. Πολύζος, Α. Σβέρκος, «Μαθηµατικά Θετικής και Τεχνολογικής κατεύθυνσης Β Λυκείου», ΟΕ Β, 2002. 3. Η. Αργυρόπουλος, Π. Βλάµος, Κ. Κατσούλης, Σ. Μαρκάτης, Α. Σιδέρης, «Ευκλείδεια Γεωµετρία Α και Β Ενιαίου Λυκείου», ΟΕ Β, 2001. 4. Th. Carronet, «Exercises de Géométrie», Huitième Livre, Librairie, Vuibert, Paris, 1948. 10