قطع ناقص معادلة 75Cbbd
1. نبدأ بكتابة المعطيات: المعادلة القطع الناقص هي $$9x^2 + ky^2 = 9k^2$$.
2. نعلم أن إحدى بؤرتي القطع الناقص هي بؤرة القطع المكافئ المعطى بمعادلته $$\frac{1}{4}y^2 - 4x = 0$$.
3. نعيد كتابة معادلة القطع المكافئ بالشكل القياسي: $$y^2 = 16x$$.
4. بؤرة القطع المكافئ تقع عند النقطة $$\left(a,0\right)$$ حيث $$a = \frac{1}{4p}$$ أو مباشرة من المعادلة البؤرة هي عند $$\left(4,0\right)$$ لأن المعادلة هي $$y^2 = 4px$$ و $$4p = 16 \Rightarrow p=4$$ والبؤرة عند $$(p,0) = (4,0)$$.
5. ننتقل إلى القطع الناقص: معادلة القطع الناقص بالشكل القياسي هي $$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$$.
6. نعيد كتابة المعادلة المعطاة: $$9x^2 + ky^2 = 9k^2 \Rightarrow \frac{x^2}{k^2} + \frac{y^2}{\frac{9k^2}{k}} = 1$$ لكن الأفضل تقسيم المعادلة على $$9k^2$$:
$$\frac{9x^2}{9k^2} + \frac{ky^2}{9k^2} = 1 \Rightarrow \frac{x^2}{k^2} + \frac{y^2}{\frac{9k^2}{k}} = 1$$
لكن هذا غير واضح، نعيد ترتيبها:
$$9x^2 + ky^2 = 9k^2 \Rightarrow \frac{9x^2}{9k^2} + \frac{ky^2}{9k^2} = 1 \Rightarrow \frac{x^2}{k^2} + \frac{y^2}{\frac{9k^2}{k}} = 1$$
نستنتج أن:
$$a^2 = k^2$$ و $$b^2 = \frac{9k^2}{k} = 9k$$.
7. لأن القطع الناقص أفقي (لأن $x^2$ تحت المقام الأكبر)، البؤرتان تقعان عند:
$$ (\pm c, 0) $$ حيث $$ c^2 = a^2 - b^2 $$.
8. نعلم أن إحدى البؤرتين هي بؤرة القطع المكافئ عند $$(4,0)$$، إذن:
$$ c = 4 $$
9. نعوض القيم:
$$ c^2 = a^2 - b^2 \Rightarrow 16 = k^2 - 9k $$
10. نعيد ترتيب المعادلة:
$$ k^2 - 9k - 16 = 0 $$
11. نستخدم القانون العام لحل المعادلة التربيعية:
$$ k = \frac{9 \pm \sqrt{81 + 64}}{2} = \frac{9 \pm \sqrt{145}}{2} $$
12. إذن قيمة $$k$$ هي:
$$ k = \frac{9 + \sqrt{145}}{2} $$ أو $$ k = \frac{9 - \sqrt{145}}{2} $$.
13. لأن $$k$$ يجب أن تكون موجبة (لأنها في مقام)، نأخذ القيمة الموجبة:
$$ k = \frac{9 + \sqrt{145}}{2} $$.
النتيجة النهائية:
$$\boxed{k = \frac{9 + \sqrt{145}}{2}}$$