Bu hesaplayıcı ne işe yarar?
Bu araç, tepe noktası orijinde (0, 0) bulunan ve odağı y ekseni üzerindeki (0, f) noktasında yer alan standart dikey parabolü tablolaştırır ve analiz eder. Denklemi \(x^2 = 4fy\), açık biçimiyle de \(y = x^2 / (4f)\) şeklindedir. Tamamen analitik geometriye dayandığı için her yerde aynı şekilde çalışır; tüm büyüklükler tek bir tutarlı uzunluk birimiyle ifade edilen boyutsuz reel sayılardır.
Nasıl kullanılır?
Önce odak uzaklığı f değerini girin (odağın y koordinatı). Ardından örneklemek istediğiniz x aralığını bir minimum, bir maksimum ve tablo satırı sayısıyla belirleyin. Hesaplayıcı, xMin ile xMax arasında x'i eşit aralıklarla örnekler ve her (x, y) çiftini verir; ayrıca parabolün denklemini, doğrultman doğrusunu, odak uzaklığını ve latus rektumu hesaplar. Pozitif bir f eğriyi yukarı doğru açar, negatif bir f ise aşağı doğru açar.
Formülün açıklaması
Parabol, bir odak noktasına ve bir doğrultman doğrusuna eşit uzaklıkta olan noktaların kümesidir. Odağı (0, f) noktasına, doğrultmanı da \(y = -f\) doğrusuna yerleştirip iki uzaklığı eşitler ve karesini alırsak \(x^2 = 4fy\) elde ederiz. Örnekleme adımı $$\text{step} = \frac{\text{xMax} - \text{xMin}}{\text{numPoints} - 1}$$ olup her nokta \(x_i = \text{xMin} + i \cdot \text{step}\), \(y_i = x_i^2 / (4f)\) ile bulunur. Tam odak kirişi (latus rektum) \(|4f|\) uzunluğundadır, yarısı (yarı latus rektum) ise \(|2f|\) kadardır.
Çözümlü örnek
f = 1, xMin = -2, xMax = 2 ve 5 nokta için adım \(\frac{2 - (-2)}{5 - 1} = 1\) olur ve x = -2, -1, 0, 1, 2 değerleri elde edilir. \(y = x^2/4\) kullanıldığında y = 1; 0,25; 0; 0,25; 1 bulunur. Denklem \(y = x^2/4\), doğrultman \(y = -1\), odak uzaklığı 1 ve latus rektum 4'tür; latus rektumun uç noktaları (-2, 1) ve (2, 1) ise x = ±2 satırlarıyla örtüşür.
Sıkça sorulan sorular
f neden sıfır olamaz? f = 0 olduğunda formülde sıfıra bölme oluşur ve odak, tepe noktasıyla çakışarak parabol bozulur. Araç bu durumu kabul etmez.
f ile \(y = a \cdot x^2\) arasındaki ilişki nedir? \(y = a x^2\) ile \(y = x^2/(4f)\) karşılaştırıldığında \(a = 1/(4f)\) bulunur; dolayısıyla \(f = 1/(4a)\) olur.
Tablo her zaman simetrik midir? Evet; y yalnızca \(x^2\)'ye bağlı olduğundan, simetrik bir x aralığı simetrik bir y sütunu üretir.