Projekt 7.5 Ellipser brændpunkter, brændstråler og praktisk anvendelse i en nyrestensknuser

Relaterede dokumenter
Projekt 6.5 Ellipser brændpunkter, brændstråler og praktisk anvendelse i en nyrestensknuser

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 10 opgaver over.

Matematik A. Studentereksamen. Forberedelsesmateriale til de digitale eksamensopgaver med adgang til internettet. stx141-matn/a

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 10 opgaver over.

Projekt 6.3 Løsning af differentialligningen y

Matematil projekt Bærbar

Eksponentielle sammenhänge

Analytisk geometri. Et simpelt eksempel på dette er en ret linje. Som bekendt kan en ret linje skrives på formen

Lidt om trigonometriske funktioner

Projekt 2.5 Brændpunkt og ledelinje for parabler

I dette appendiks uddybes kemien bag enzymkinetikken i Bioteknologi 2, side

Projekt 2.2 Omvendt funktion og differentiation af omvendt funktion

Temaopgave: Parameterkurver Form: 6 timer med vejledning Januar 2010

Projekt 2.1: Parabolantenner og parabelsyning

Projekt 2.5 Brændpunkt og ledelinje

DiploMat Løsninger til 4-timersprøven 4/6 2004

Projekt 3.1 Pyramidestub og cirkelareal

Sfærisk Geometri. Ikast Ib Michelsen

Kapitel 7. Hvad er matematik? 1 ISBN Øvelse Øvelse a = 3 0, = 8 2,6 3 = 25 3, , =

Skriftlig prøve Kredsløbsteori Onsdag 3. Juni 2009 kl (2 timer) Løsningsforslag

MOGENS ODDERSHEDE LARSEN. Sædvanlige Differentialligninger

Logaritme-, eksponential- og potensfunktioner

1. Konstantfaktoren er 34, fremskrivningsfaktoren er 1,056 og vækstraten er 5,6%.

i(t) = 1 L v( τ)dτ + i(0)

Kommentarer til den ægyptiske beregning Kommentarer til den ægyptiske beregning... 5

Logaritme-, eksponential- og potensfunktioner

Matematiske hjælpemidler. Koordinater. 2.1 De mange bredder.

Vektorfunktioner. (Parameterkurver) x-klasserne Gammel Hellerup Gymnasium

Matematik A. Studentereksamen. Forberedelsesmateriale. Forsøg med digitale eksamensopgaver med adgang til internettet

Elementær Matematik. Trigonometriske Funktioner

Projekt 4.9 Bernouillis differentialligning

Eksamensspørgsmål: Trekantberegning

Projekt 8.12 Firkantstrigonometri og Ptolemaios sætning i cykliske firkanter

Trekantsberegning. Udgave Karsten Juul 25 B

1 Geometri & trigonometri

Matematikkens mysterier - på et højt niveau. 4. Rumgeometri

Venus relative størrelse og fase

Matematikkens mysterier - på et højt niveau. Kenneth Hansen. 5. Kurver og keglesnit

Projekt 4.6 Løsning af differentialligninger ved separation af de variable

Værktøjskasse til analytisk Geometri

Værktøjskasse til analytisk Geometri

Newtons afkølingslov løst ved hjælp af linjeelementer og integralkurver

Lektion 10 Reaktionshastigheder Epidemimodeller

Newton, Einstein og Universets ekspansion

EPIDEMIERS DYNAMIK. Kasper Larsen, Bjarke Vilster Hansen. Henriette Elgaard Nissen, Louise Legaard og

Projekt 1.3 Design en optimal flaske

D = 0. Hvis rører parablen x- aksen i et enkelt punkt, dvs. den tilhørende andengradsligning

Afstande, skæringer og vinkler i rummet

Progression frem mod skriftlig eksamen

Afstande, skæringer og vinkler i rummet

Lektion 10 Reaktionshastigheder Epidemimodeller

2 Separation af de variable. 4 Eksistens- og entydighed af løsninger. 5 Ligevægt og stabilitet. 6 En model for forrentning af kapital med udtræk

Geometriske konstruktioner: Ovaler og det gyldne snit

Projekt 3.4 Fjerdegradspolynomiets symmetri

Projekt 4.13 Vodkaklovn en optimeringsopgave med fri fantasi

Svar på sommeropgave (2019)

Vektorfunktioner Parameterfremstillinger Parameterkurver x-klasserne Gammel Hellerup Gymnasium

Projekt 3.5 faktorisering af polynomier

VEKTORGEOMETRI del 2 Skæringer Projektioner Vinkler Afstande

Løsning til øvelse 7.8, side 272: Københavns Politigård

Dynamik i effektivitetsudvidede CES-nyttefunktioner

Vi begynder med at repetere noget af det tidligere gennemgåede som vi skal bruge.

I det følgende betragter vi en kugleflade med radius r. Lad os minde om, at overfladearealet af kuglen er F = 4π

Projekt 3.1 Fjerdegradspolynomiets symmetri

Den todimensionale normalfordeling

Projekt 1.8 Design en optimal flaske

Tilsvarende har vbi i kapitel 3 set, at grafen for tredjegradspolynomiet

Mat 1. 2-timersprøve den 10. december 2017.

Q (0, 1,0) MF(161): y a( x) y b( x) har løsningen: y e b( x) bx ( ) e dx e e dx e dx e. y e 8e. Delprøve uden hjælpemidler: kl

KAPACITET AF RUF SYSTEMET KAN DET LADE SIG GØRE?

Tilhørende: Robert Nielsen, 8b. Geometribog. Indeholdende de vigtigste og mest basale begreber i den geometriske verden.

VUC Vestsjælland Syd, Slagelse Nr. 1 Institution: Projekt Trigonometri

Tjekkiet Štěpán Vimr, lærerstuderende Rapport om undervisningsbesøg Sucy-en-Brie, Frankrig

STUDENTEREKSAMEN GUX MAJ MATEMATIK A-NIVEAU. Prøveform b. Kl GUX-MAA

Løsning til aflevering - uge 12

Mathematicus AB1. # a # b. # a # b. Mike Vandal Auerbach.

OPLÆG TIL STUDIERETNINGSPROJEKTER I MATEMATIK-KEMI OM REAKTIONSKINETIK OG DIFFERENTIALLIGNINGER. Indledning

DTU. License to Thrill

MATEMATIK A. Indhold. 92 videoer.

Test grafisk afledede Højere partielle afledede Differentiationsordenen er ligegyldig Partielle differentialligninger Test Laplaces ligning

Projekt 1.8 Design en optimal flaske

Andengradsligninger i to og tre variable

Undervisningsmaterialie

Parameterkurver. Et eksempel på en rapport

Trekants- beregning for hf

Mike Vandal Auerbach. Geometri i planen. # b. # a. # a # b.

Computer- og El-teknik Formelsamling

Lavkulstof, titanstabiliseret og normalt, rustfrit stål

Afstandsformlen og Cirklens Ligning

Mere om. trekantsberegning. D s u Karsten Juul

Årsplan i matematik 9 klasse. 2018/2019 Abdiaziz Farah

Projekt Pascals trekant

Vinkelrette linjer. Frank Villa. 4. november 2014

Vektorer og lineær regression

NATURVIDENSKABELIG KANDIDATEKSAMEN VED KØBENHAVNS UNIVERSITET MATEMATISK FINANSIERINGSTEORI

g(n) = g R (n) + jg I (n). (6.2) Analogt med begreberne, som benyttes ved det komplekse spektrum, kan man også notere komplekse signaler på formerne

Vektorer og lineær regression. Peter Harremoës Niels Brock

Højere Teknisk Eksamen maj Matematik A. Forberedelsesmateriale til 5 timers skriftlig prøve NY ORDNING. Undervisningsministeriet

Studentereksamen i Matematik B 2012

1 Trekantens linjer. Definition af median En median er en linje i en trekant der forbinder en vinkelspids med midtpunktet af modstående side.

Transkript:

Hvad er maemaik? Projeker: fra kapiel 7 Projek 75 Ellipser brændpunker, brændsråler og prakisk anvendelse i en nyresensknuser Projek 75 Ellipser brændpunker, brændsråler og prakisk anvendelse i en nyresensknuser Ellipsens ligning har vi undersøg i den indledende forælling il kapiel 7 I de følgende skal vi undersøge ellipser som banekurver, og vise, hvorledes denne beskrivelse kan åbne for en indsig i, hvordan en nyresensknuser fungerer Selv om vi førs gennemfører en sysemaisk undersøgelse af vekorfunkioner og deres grafer, der kaldes banekurver, så er den symbolik vi anvender le genkendelig fra fx linjens parameerfremsilling Så projeke er således også en inrodukion il begrebe vekorfunkion Eksempel 1 Figuren viser banekurven for vekorfunkionen x 5cos( ) 3 = +, y sin( ) 4 hvor 0 Banekurven er en ellipse med cenrum i ( ) a = 5 = 10 og lilleakse b = = 4 3,4, sorakse Øvelse 1 Vi vil nu undersøge vekorfunkionen x acos( ) x0 = +, y bsin( ) y0 hvor 0, ved variabelkonrol, dvs ved på skif a lade a) Hold, og b fas Lad a,, a og b variere variere, plo en vandre linje igennem (, ) x y, aflæs skæringspunkerne med banekurven og aflæs afsanden mellem de o punker Hvilken beydning har a for banekurvens udseende? b) Hold, y0 og a fas Lad b 0 0 variere, plo en lodre linje igennem (, ) x y, aflæs skæringspunkerne med banekurven og aflæs afsanden mellem de o punker Hvilken beydning har b for banekurvens udseende? 0 0 c) Hold, a og b fas Lad variere, plo cenrum og aflæs Hvilken beydning har for banekurvens forløb? d) Hold, a og b fas Lad variere, plo cenrum og aflæs Hvilken beydning har for banekurvens forløb? Øvelse a) Besem en vekorfunkion for en ellipse med cenrum i ( 1,), sorakse på 14 og lilleakse 6 b) Tegn banekurven for ellipsen c) Beny kurvelængdeformlen il a besemme ellipsens omkreds Øvelse 3 x acos( ) x0 Vis a vekorfunkionen = + svarer il ligningen y bsin( ) y0 ( x x0) (y y0) + = 1 a b 018 L&R Uddannelse A/S Vognmagergade 11 DK-1148 København K Tlf: 43503030 Email: info@lrudk

Hvad er maemaik? Projeker: fra kapiel 7 Projek 75 Ellipser brændpunker, brændsråler og prakisk anvendelse i en nyresensknuser Brændpunker Vi berager ellipsen med cenrum i (0,0) og sorakse a sam lilleakse b (se figur) Ellipsens brændpunker,, er definere som skæringspunkerne mellem ellipsens sorakse og cirklen med cenrum og radius a F P(0, b) F 1 og Afsanden fra koordinasysemes begyndelsespunk il brændpunkerne er derfor OF OF a b 1 = = Dvs brændpunkerne har koordinaerne F ( a b,0) og F ( a b,0) 1 Øvelse 4 Efervis, a OF OF a b 1 = = Berager vi i sede en ellipse med cenrum i C( x0, y 0), sorakse a og lilleakse b, så vil brændpunkerne naurligvis have koordinaerne F ( x a b, y ) og 1 0 0 F ( x + a b, y ), 0 0 x0 svarende il a cenrum er parallelforskud med sedvekoren OC = y0 Hvis P( x, y) er e ilfældig punk på ellipsen kaldes linjesykkerne og PF 1 PF brændsrålerne fra P Øvelse 5 a) Besem F 1 og F for ellipsen i eksempel 1 b) Tegn ellipsen og afsæ e ilfældig punk P( x, y ) på banekurven c) Besem længden af brændsrålerne fra P d) Undersøg ved a variere P( x, y ), hvad der gælder for afsanden PF1 + PF Øvelse 6 Vi ser igen på en ellipse med cenrum i C( x0, y 0), sorakse a og lilleakse b, som jo har vekorfunkionen hvor 0 acos( ) x0 s () = +, bsin( ) y 0 Vis, a PF1 + PF = a 018 L&R Uddannelse A/S Vognmagergade 11 DK-1148 København K Tlf: 43503030 Email: info@lrudk

Hvad er maemaik? Projeker: fra kapiel 7 Projek 75 Ellipser brændpunker, brændsråler og prakisk anvendelse i en nyresensknuser 3 Excenricie I forbindelse med ellipser opræder begrebe excenricie En ellipses excenricie beegnes e, og er definere ved FF 1 e =, a hvor og er ellipsens brændpunker, og a er ellipsens halve sorakse F 1 F Øvelse 7 Vis, a e = 1 b a hvor a, henholdsvis b, er ellipsens halve lilleakse henholdsvis halve sorakse Øvelse 8 Undersøg excenricieens beydning for ellipsens udseende, ide excenricieen defineres som en funkion af den halve lilleakse, dvs eb ( ) = 1 b, a og a varieres i inervalle b a 018 L&R Uddannelse A/S Vognmagergade 11 DK-1148 København K Tlf: 43503030 Email: info@lrudk

Hvad er maemaik? Projeker: fra kapiel 7 Projek 75 Ellipser brændpunker, brændsråler og prakisk anvendelse i en nyresensknuser 4 Brændsrålernes vinkel med angenen og anvendelsen heraf i en nyresensknuser Øvelse 9 Vi ser igen på ellipsen fra eksempel 1 a) Tegn ellipsen, og afsæ e ilfældig punk P( x, y) på banekurven b) Tegn brændsrålerne fra P, og egn angenen i punke P c) Besem ved hjælp af di geomeriprogram vinklen mellem hver af brændsrålerne fra P figur) og angenen i P (se d) Undersøg, hvad der gælder om de o vinkler, når P( x, y ) varieres e) Hvad gælder der om en brændsråle, der sarer i e af brændpunkerne og reflekeres i angenen? Den egenskab vi opdagede eksperimenel i øvelse 9 vil vi nu bevise Egenskaben i øvelse 9e) udnyes i de såkalde nyresensknusere, ide en paien placeres så den nyresen, der skal pulveriseres, befinder sig i den ene brændpunk af en ellipsoide (en omdrejningsellipse), mens der i de ande brændpunk befinder sig en lydkilde, der kan udsende ulralyd Når lydbølgerne herfra rammer overfladen reflekeres de og samles i de ande brændpunk Derved opsår en høj koncenraion af lydenergi, som vil være i sand il a ødelægge nyresenen uden noge operaiv indgreb Øvelse 10 Vi berager ellipsen med cenrum i (0,0) og sorakse a sam lilleakse b Vis, a ellipsens brændpunker, F1 og F, har koordinaerne F ( e a,0) og F ( e a,0) 1 FF 1 (Vink: Udny fx formlen e = som kan omskrives il: F1F = e a, og udny ellipsens symmeriegenskab) a 018 L&R Uddannelse A/S Vognmagergade 11 DK-1148 København K Tlf: 43503030 Email: info@lrudk

Hvad er maemaik? Projeker: fra kapiel 7 Projek 75 Ellipser brændpunker, brændsråler og prakisk anvendelse i en nyresensknuser Øvelse 11 x acos( ) Berag e ilfældig punk P på ellipsen med sedvekor OP = = Sedvekoren som funkion af y bsin( ) beegnes asin( ) a) er reningsvekor for angenen Vis, a r ( ) = bcos( ) b) Kald vinklen mellem brændsrålen og angenen for u, og vinklen mellem brændsrålen og angenen for v Bemærk, dee er vinkler mellem linjesykker Argumener ud fra egningen ovenfor eller ud fra din egen egning for, a vinkel u svarer il vinklen mellem vekorerne og, og a vinkel v svarer il vinklen mellem vekorerne r() FPog r() r () FP 1 PF 1 r() ea acos( ) acos( ) ea c) Vis, a disse vekorer har koordinaerne: PF1 = og FP = bsin( ) bsin( ) FP Vi ønsker a vise, a vinkel u er lig med vinkel v Dee gør vi ved a vise, a cos( u) = cos( v) Og i den sidse ligning kan vi udnye vores viden om sammenhæng mellem skalarproduk og vinkel: PF1 r() F P r() cos( u) = cos(v) = PF r() F P r() Vi udnyer nu formlen 1 e a a b =, som vi får fra øvelse 7, sam formlen ( ) ( ) gennemføre følgende udregninger: (de farvede udryk svarer il hinanden argumener for hver rin i omskrivningen) ( PF1 ) = ( ea acos( ) ) + ( bsin( ) ) ( cos( cos( ) ( sin( ) ) = e a + a + ea a + b ( ) ( a b ) a ( cos( ) ) ea acos( ) b 1 ( cos() ) = + + + ( ) ( ) = a + a cos( ) b cos( ) + eaacos( ) ( a b ) ( ) = a + cos( ) + eaaco( s ) + e a ( ) ( a e a ( cos( ) = a Konklusion: = + cos( ) + eaacos( ) ( ) PF1 = a + ea cos( ) cos() + sin( ) = 1 il a 018 L&R Uddannelse A/S Vognmagergade 11 DK-1148 København K Tlf: 43503030 Email: info@lrudk

Hvad er maemaik? Projeker: fra kapiel 7 Projek 75 Ellipser brændpunker, brændsråler og prakisk anvendelse i en nyresensknuser Øvelse 1 Vis efer samme opskrif følgende: a) ( F P ) = ( a ea ( cos( ), hvoraf: FP = a ea ( cos( ) ) b) PF1 r( ) = easin( ) ( a+ ea ( cos( ) c) = easin( ) ( a ea ( cos( ) F P r() Øvelse 13 Indsæ nu de fundne udryk i formlerne for cos( u) og cos( v ), og konkluder, a cos( u) = cos( v), hvoraf vi kan slue, a u= v: Brændsrålernes vinkel med angenen er lige sore Derfor vil e signal udsend fra de ene brændpunk og reflekere i overfladen af elipsoiden, samme ned i de ande brændpunk 018 L&R Uddannelse A/S Vognmagergade 11 DK-1148 København K Tlf: 43503030 Email: info@lrudk