|
© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)
|
|
Omwentelingslichamen. |
|
|
|
|
We gaan in deze les
vergelijkingen opstellen van gekromde vlakken. Dat is makkelijker dan je
denkt, maar vooral omdat we ons beperken tot één soort gekromde vlakken.
We bekijken namelijk alleen vlakken die ontstaan door een
tweedimensionale kromme om te wentelen. |
|
|
|
|
Neem bijvoorbeeld de
lijn z = 0,5y hiernaast die wordt gewenteld om de
y-as. Dat geeft zoals je ziet een kegel.
Wat is de vergelijking van de kegelmantel?
Nou is het mooie van omwentelen dat dat altijd cirkels oplevert.
Hiernaast zijn er 4 getekend.
Die cirkels hiernaast liggen in een vlak evenwijdig aan het xz-vlak,
dus de vergelijking van zo'n cirkel is x2 + z2
= r2
Maar de straal varieert! Die hangt af van y (hoe verder
naar rechts hoe groter de straal) |
|
Hiernaast zie je dat
de r van een bepaalde cirkel gelijk is aan
de z-coördinaat die bij de y van die cirkel hoort.
En we weten waar die gelijk aan is, immers z = 0,5y
Vul dat dus maar voor r in, dan vind je x2
+ z2 = (0,5y)2
Kortom de vergelijking van de kegelmantel is x2
+ z2 = 0,25y2 |
|
Nog maar eentje dan.....
De parabool z = 2y2
hieronder wordt gewenteld om de z-as. Dat geeft een
zogenaamde paraboloïde. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
De cirkels liggen
evenwijdig aan het xy-vlak dus hebben vergelijking x2
+ y2 = r2
Maar de r is gelijk aan de y die bij een bepaalde z
hoort.
z = 2y2 geeft y2
= 0,5z en dat is r2
De vergelijking wordt dan x2 + y2
= 0,5z
En natuurlijk kunnen we daarna die vergelijking weer gaan gebruiken om
de snijden met lijnen en vlakken en zo, dat voel je natuurlijk al wel
aankomen. |
|
|
|
|
OPGAVEN |
|
|
|
|
1. |
a. |
Geef een vergelijking
van het omwentelingslichaam dat ontstaat als de grafiek van
x = √z wordt gewenteld om de x-as |
|
|
|
|
|
b. |
Geef een vergelijking
van het omwentelingslichaam dat ontstaat als de grafiek van
x = √z wordt gewenteld om de z-as |
|
|
|
|
2. |
In een balk
van 4 bij 4 bij 6 ligt een kegel met de grondcirkel in het
linkerzijvlak, en de top in het midden van het rechterzijvlak.
Zie de figuur hiernaast.
Lijn PQ snijdt de kegelmantel behalve in punt P ook nog in een
ander punt R.
Bereken de lengte van PR. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)
|