포물선: 두 판 사이의 차이
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직교좌표계에서 일반적인 [[이차방정식]]을 관계식으로 갖는 [[함수]] <math>y = ax^2 + bx + c</math>의 [[그래프]]는 포물선을 그린다.<ref>Geoge F. Simmons, 고석구 외 역, 《미적분학과 해석기하》, 경문사, ISBN 89-7282-435-6, 24쪽</ref>
포물선은 원뿔곡선의 하나이다. 원뿔곡선의 일반적인 방정식은 ▼
: <math>A x^{2} + B xy + C y^{2} + D x + E y + F = 0 </math> ▼
으로 나타낼 수 있고, 위 식에서 <math> B^2 = 4AC </math>의 관계가 성립할 때 포물선이 된다.<ref>[https://www.alpertron.com.ar/METHODS.HTM#Parabol Methods to solve Ax^2 + Bxy + Cy^2 + Dx + Ey + F = 0]</ref>▼
== 역사 ==
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[[파일:Parabolic Segment Dissection.svg|thumb|center|포물선과 직선으로 둘러쌓인 도형의 넓이]]
17세기 이후 포물선은 다시 활발하게 응용되기 시작했는데, [[고전역학]]의 [[등가속도운동]]의 계산<ref>오가미 마사시, 임정 역, 《수학으로 풀어보는 물리의 법칙》, 이지북, 2005년, ISBN 978-89-5624-190-6, 137-138쪽</ref>이나 [[반사망원경]]과 같은 [[광학]] 도구의 제작에 필수적이기 때문이다.<ref name="George616">
== 포물선의 방정식 ==
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== 성질 ==
=== 원뿔곡선 ===
[[파일:Parabola01 kr.svg|thumb|포물선의 각 요소]]▼
[[파일:Las parábolas son cuadráticas.svg|thumb|원뿔곡선에서 포물선은 원뿔의 기울기와 나란한 경우에 해당한다.]]
▲포물선은 원뿔곡선의 하나이다. 원뿔곡선의 일반적인 방정식은
▲: <math>A x^{2} + B xy + C y^{2} + D x + E y + F = 0 </math>
▲으로 나타낼 수 있고, 위 식에서 <math> B^2 = 4AC </math>의 관계가 성립할 때 포물선이 된다.<ref>[https://www.alpertron.com.ar/METHODS.HTM#Parabol Methods to solve Ax^2 + Bxy + Cy^2 + Dx + Ey + F = 0]</ref> 원뿔곡선에서 포물선이 갖는 성질을 기하학적으로 살펴보면 그림과 같이 하나의 평면으로 원뿔을 중심각과 나란한 방향으로 절단할 때 포물선이 나타나게 된다.<br clear="all" />
=== 포물선의 합동 ===
▲[[파일:Parabola01 kr.svg|thumb|포물선의 각 요소]]
그림과 같이 포물선의 준선에 평행하고 촛점을 지나 포물선을 자르는 선분을 포물선의 통경이라고 한다. 일반적인 포물선의 방정식
: <math> y - k = \frac{(x - h)^2}{4p} </math>
에서 살펴 보면 통경의 양 끝 점의 x축 성분은 <math>y= p + k</math>로 놓아 구할 수 있다.
:<math> p + k - k = \frac{(x - h)^2}{4p} </math>
:<math> 4p^2 = (x-h)^2</math>
:<math> x = h \pm 2p</math>
와 같이 되어 통경의 두 끝점 좌표는 <math>( h - 2p, p+k ), ( h + 2p, p+k)</math> 가 되고, 선분의 길이는 <math>4p</math> 임을 알 수 있다. 즉 통경의 길이는 언제나 꼭지점과 촛점 사이의 거리의 4배이다.<ref>[http://mathworld.wolfram.com/LatusRectum.html latus rectum]</ref> 이와 같이 통경의 길이는 각 포물선의 방정식 마다 유일하고 통경의 길이가 같다면 두 포물선은 [[합동]]이다.<ref>[http://greatminds.net/maps/images/math_documents/G11-M1-C-Lesson-34_Teacher_Materials.pdf Lesson 34: Are All Parabolas Congruent?]</ref>
=== 반사성질 ===
[[파일:Parabel 2.svg|thumb|포물선의 반사성질]]
그림과 같이 포물선 위의 한 점 E에서 만나는 접선을 생각하면 포물선으로 들어오는 빛의 입사각과 접선에서 초점으로 나가는 반사각이 같음을 알 수 있다. 이와 같은 포물선의 성질은 여러 곳에서 응용되고 있다. 포물선을 회전하여 반사면을 만들면 [[빛]]과 같은 [[전자기파]]를 촛점으로 모을 수도 있고, 반대로 촛점에 광원을 놓으면 빛은 포물면에 반사된 뒤 곧게 나아간다. 이러한 반사 성질은 [[반사망원경]]이나 [[파라볼라 안테나]], [[손전등]]과 같은 것에 사용된다.<ref name="George616" />
<gallery>
파일:Antena parabólica.jpg|[[파라볼라 안테나]]
파일:HaleTelescope-MountPalomar.jpg|[[팔로마천문대]]의 헤일 반사망원경
파일:Funcionamiento Linterna.png|반사되어 나가는 손전등의 빛
</gallery>
== 주해 ==
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{{원뿔 곡선}}
[[분류:원뿔 곡선]]
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