Mục lục bài họcĐang ở d07-b2
← AP Precalculus
0/28 bài đã học xong
Chương 7 · Parameters, Vectors, and Matrices · Bài 2/4 của chương · bài 26/28 của AP Precalculus

Implicit Functions and Conic Sections

Đường cong ẩn và ba đường conic
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Curves defined by equations, not formulas

An implicitly defined function is the set of points $(x,y)$ satisfying an equation such as $x^2+y^2-6x+4y=12$ — no one variable is isolated. To test whether a point lies on the curve, substitute both coordinates; to understand the shape, complete the square in each variable.

The three conics in standard form

  • Parabola: $(x-h)^2=4p(y-k)$ or $(y-k)^2=4p(x-h)$ — only one variable is squared. Vertex $(h,k)$, focus a distance $|p|$ from it.
  • Ellipse: $\frac{(x-h)^2}{a^2}+\frac{(y-k)^2}{b^2}=1$ — a sum equal to 1. Foci lie on the major axis with $c^2=a^2-b^2$.
  • Hyperbola: $\frac{(x-h)^2}{a^2}-\frac{(y-k)^2}{b^2}=1$ — a difference equal to 1. Opens toward the positive term; $c^2=a^2+b^2$; asymptotes pass through the center with slopes $\pm\frac{b}{a}$ (for the horizontal orientation).

Fast classification of $Ax^2+Cy^2+Dx+Ey+F=0$: one squared term $\Rightarrow$ parabola; $A,C$ same sign $\Rightarrow$ ellipse (circle if $A=C$); opposite signs $\Rightarrow$ hyperbola.

Giải thích tiếng Việt

Đường cong ẩn là tập điểm $(x,y)$ thoả một phương trình — không biến nào được cô lập. Muốn biết một điểm có nằm trên đường cong không: thế cả hai toạ độ. Muốn biết hình dạng: hoàn thiện bình phương theo từng biến.

Phân loại nhanh $Ax^2+Cy^2+Dx+Ey+F=0$ trước khi làm gì khác:

  • Chỉ một biến có bình phương ⇒ parabol;
  • $A, C$ cùng dấuelip (tròn nếu $A=C$);
  • $A, C$ trái dấuhyperbol.

Ba con số $a,b,c$ dễ lẫn nhất ở đúng một chỗ: elip dùng $c^2=a^2-b^2$ (tiêu điểm nằm trong), hyperbol dùng $c^2=a^2+b^2$ (tiêu điểm nằm ngoài đỉnh). Hyperbol còn kèm hai tiệm cận xiên đi qua tâm — vẽ hình chữ nhật cơ sở $2a\times 2b$ rồi kéo hai đường chéo là ra.

xy(a, 0)tiêu điểm (c, 0)bay = (b/a)x
Hình chữ nhật cơ sở là bản vẽ kỹ thuật của hyperbol. Với $\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$: dựng hình chữ nhật rộng $2a$ cao $2b$ quanh tâm, hai đường chéo kéo dài chính là hai tiệm cận $y=\pm\frac{b}{a}x$, hai đỉnh $(\pm a,0)$ nằm trên cạnh đứng, còn tiêu điểm $(\pm c,0)$ với $c^2=a^2+b^2$ nằm ngoài đỉnh — xa tâm hơn cả góc hình chữ nhật. Nhánh cong ôm dần vào tiệm cận mà không bao giờ chạm.
Ví dụ — hoàn thiện bình phương để nhận diện conic

Phân loại và tìm tâm của đường cong $9x^2-4y^2-36x-8y-4=0$.

Giải.

Hệ số của $x^2$ và $y^2$ là $9$ và $-4$ — trái dấu ⇒ hyperbol, biết trước khi tính.

Gom và hoàn thiện bình phương, nhớ rút hệ số ra trước: $9(x^2-4x)-4(y^2+2y)=4$, tức $9\left[(x-2)^2-4\right]-4\left[(y+1)^2-1\right]=4$.

Khai triển: $9(x-2)^2-36-4(y+1)^2+4=4$ ⇒ $9(x-2)^2-4(y+1)^2=36$. Chia $36$:

$$\frac{(x-2)^2}{4}-\frac{(y+1)^2}{9}=1$$

Hyperbol tâm $(2,-1)$, mở sang trái–phải (số hạng dương đi với $x$), $a=2$, $b=3$, tiệm cận $y+1=\pm\frac32(x-2)$.

Bẫy hay mất điểm — Hai chỗ rơi điểm kinh niên: (1) khi rút $-4$ ra khỏi $-4y^2-8y$ phải được $-4(y^2+2y)$ — dấu của $8y$ đổi theo, ai giữ nguyên là sai từ dòng hai; (2) số bù vào trong ngoặc phải nhân với hệ số ngoài khi chuyển sang vế phải: bù $4$ trong $9(\cdot)$ là đã cộng $36$, không phải $4$. Và đừng nhầm công thức tiêu điểm: elip trừ, hyperbol cộng.
Phải nhớ — Nhìn dấu của $A, C$ để gọi tên conic trước khi biến đổi; hoàn thiện bình phương với hệ số rút ra ngoài; elip $c^2=a^2-b^2$, hyperbol $c^2=a^2+b^2$ — tiêu điểm trong với elip, ngoài với hyperbol.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Parameters, Vectors, and Matrices gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →