Keglesnit
De tre forskellige keglesnit
Keglesnit
Licens: CC BY SA 3.0

En hyperbel er en af de mulige kurveformer for et plant snit gennem en ret, cirkulær kegleflade. Sammen med parablen og ellipsen udgør hyperblen de såkaldte keglesnit: ellipse, parabel og hyperbel.

Faktaboks

Etymologi
Ordet kommer af græsk hyperbole 'overdrivelse', som er afledt af hyperballein 'kaste over målet'.

En hyperbel fremkommer som skæringskurven mellem en ret, cirkulær kegleflade og en plan, der ikke går igennem keglefladens toppunkt, og som danner en vinkel med keglefladens akse, der er mindre end aksevinklen i keglefladen. Da planen skærer begge stykker af keglefladen falder hyperblen i to åbne stykker, som kaldes hyperblens grene.

Excentricitet for en hyperbel

Excentricitet for en hyperbel.
Figuren viser det plane snit i keglefladen bestemt af keglefladens akse og den symmetriakse for en hyperbel, der skærer hyperblen.
- Excentriciteten for hyperblen er forholdet mellem længderne af de to linjestykker, der fremkommer ved projektion af det grønne linjestykke på keglefladens akse vinkelret ind på henholdsvis det blå linjestykke i skæringsplanen for hyperblen, og det sorte linjestykke på en frembringer for keglefladen.
- Hvis skæringsplanen for et keglesnit danner vinklen \(u\) med aksen og aksevinklen i keglen er \(v\), får det blå og det sorte linjestykke længden \(k\cdot\cos(u)\) henholdsvis \(k\cdot\cos(v)\), hvor \(k\) er længden af det grønne linjestykke. Dermed bliver excentriciteten af et keglesnit netop \(e=\cos(u)/\cos(v)\). Da \(u<v\) for en hyperbel bliver \(e>1\) i dette tilfælde.
Excentricitet for en hyperbel.
Licens: CC BY SA 3.0

Forholdet mellem længderne af de vinkelrette projektioner af et linjestykke på keglefladens akse ind på henholdsvis skæringsplanen, der fastlægger hyperblen, og en frembringer for keglefladen kaldes excentriciteten og betegnes med \(e\). Begrebet er nærmere beskrevet i artiklen keglesnit. For hyperblen er excentriciteten \(e>1\).

Som plane kurver kan de tre typer af keglesnit karakteriseres ved hjælp af en ledelinje, et brændpunkt samt excentriciteten. Hyperblen med excentricitet \( e > 1 \), ledelinje \(l\) og brændpunkt \(F\) udgøres netop af de punkter \(P\) i planen, for hvilke afstanden til punktet \(F\) er \(e\) gange afstanden til linjen \(l\), altså hvor \( \vert PF\vert = e\vert Pl\vert \).

Hyperblen har som ellipsen to symmetriakser og to brændpunkter \(E\) og \(F\), hver med en tilhørende ledelinje \(l\). Hyperblen har desuden to asymptoter. Linjestykket mellem de to grene af hyperblen på den symmetriakse, der skærer hyperblen, kaldes førsteaksen. Længden af det linjestykke, som hyperblens asymptoter afskærer på normalen til førsteaksen i et af dens endepunkter, kaldes andenaksen.

Hyperblen i formler

Hyperbel i skæringsplanen for keglesnittet.
Hyperbel i skæringsplanen for keglesnittet.
Licens: CC BY SA 3.0

Hvis den halve førsteakse har længden \(a\), består hyperblen af de punkter \(P\) i planen, for hvilke den numeriske differens mellem punktets afstande til brændpunkterne tilfredsstiller \[\big\vert\hspace{1pt} \vert PE\vert – \vert PF\vert\hspace{1pt}\big\vert =2a .\]

Hvis den halve storakse og den halve lilleakse henholdsvis har størrelsen a og b, er excentriciteten for hyperblen givet ved formlen \[e=\sqrt{1+\tfrac{b^2}{a^2}}.\] I et sædvanligt retvinklet koordinatsystem er hyperblen fastlagt ved ligningen \[\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1 ,\] og de to asymptoter har ligningerne \[y=\pm\frac{b}{a} x .\]

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig