Fuochi dell'ellisse
Che cosa sono i fuochi di un'ellisse, e quali formule bisogna usare per calcolare le coordinate dei fuochi di un'ellisse a partire dall'equazione? Vi sarei molto grato se poteste spiegarmelo anche con un esempio, grazie mille!
I fuochi dell'ellisse sono i due punti fissi, giacenti sull'asse maggiore, per i quali è costante la somma delle distanze da qualsiasi punto appartenente all'ellisse; sono in altri termini i punti a partire dai quali viene definita l'ellisse.
Negli esercizi è facile calcolare le coordinate dei fuochi a partire dall'equazione dell'ellisse. Per riuscirci bastano un paio di formule e alcune considerazioni preliminari che si ottengono semplicemente leggendo l'equazione.
Poiché i fuochi cadono sempre sull'asse maggiore, per calcolare le coordinate dei fuochi dell'ellisse si usano formule diverse a seconda di qual è l'asse maggiore dell'ellisse: orizzontale o verticale
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Formule per i fuochi di una ellisse con centro nell'origine
Per semplicità si considera dapprima il caso di un'ellisse con centro nell'origine degli assi
1) Se l'asse maggiore si trova sull'asse delle ascisse, ossia se vale la condizione
le coordinate dei fuochi saranno
dove indica la semidistanza focale. Nel nostro caso si calcola con la formula
2) Se l'asse maggiore si trova sull'asse delle ordinate, ossia se vale la condizione
i fuochi avranno coordinate
con semidistanza focale individuata dalla formula
3) Nel caso particolare
sappiamo che l'ellisse si riduce ad una circonferenza e che i fuochi coincidono con il suo centro
Formule per i fuochi di un'ellisse traslata
Ricordando che l'equazione di un'ellisse traslata con centro in è della forma
calcoleremo le coordinate dei fuochi con formule analoghe alle precedenti.
1) Se l'asse maggiore è l'asse orizzontale, ossia se
le coordinate dei fuochi sono dati da
dove la semidistanza focale è data dalla formula
2) Se l'asse maggiore è l'asse verticale, cioè se
i fuochi hanno coordinate
con semidistanza focale individuata dalla formula
3) Nel caso particolare
ci ritroviamo con una circonferenza in cui i fuochi collassano sul centro
Esempio di calcolo dei fuochi dell'ellisse
Ricavare le coordinate dei fuochi dell'ellisse di equazione:
Svolgimento: innanzitutto osserviamo che l'ellisse ha il centro nell'origine degli assi.
Poiché sappiamo già che essa ha come asse maggiore l'asse orizzontale. I semiassi hanno come lunghezze
Per trovare i fuochi dobbiamo utilizzare le formule del caso 1). La semidistanza focale è data da
e i fuochi dell'ellisse saranno
Per approfondire: esercizi risolti sull'ellisse - tool per studiare l'ellisse online.