(Ellipse)是平麵內到定點F1、F2的距離之和等於數(大於|F1F2|)的動點P的軌跡,F1、F2稱為的兩個焦點。其數學表達為:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|)。[1]
是圓錐曲線的一種,圓錐與平麵的截線。[2]
的周長等於定的正弦曲線在一個周內的長度。
中文
外文
ellipse
形
表達
|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|)
適用領域
天文學
快
導航
定義方幾何性質學性質相關幾何關應用手工畫法
簡介
在數學中,是圍繞兩個焦點的平麵中的曲線,使得對於曲線上的個點,到兩個焦點的距離之和是恒定的。因,它是圓的概括,其是有兩個焦點在相同置處的殊型的。的形狀(如何“伸長”)由其偏心度表示,對於可以是從0(圓的極限況)到近但小於1的何數字。
是封閉圓錐截麵:由錐體與平麵相的平麵曲線。與其他兩種形的圓錐截麵有多相似之處:拋物線和雙曲線,兩都是開的和無界的。圓柱體的橫截麵為形,除非該截麵平行於圓柱體的軸線。
也可以定義為一組點,使得曲線上的個點的距離與給定點(稱為焦點)的距離與曲線上的相同點的距離的比值給定行(稱為directrix)是一個數。該比率稱為的偏心率。
也可以這樣定義,是點的集合,點其到兩個焦點的距離的和是固定數。
在物理,天文和工方麵見。
定義
第一定義
平麵內與兩定點
、
的距離的和等於數
(
)的動點P的軌跡叫。
:
其中兩定點
、
叫的焦點,兩焦點的距離
叫的焦距。
為的動點。
截與兩焦點連線重合的線所得的弦為長軸,長為
。
截垂平分兩焦點連線的線所得弦為短軸,長為
。
可變為。
定義說明
第二定義
平麵內到定點
(c,0)的距離和到定線
:
(
不在
上)的距離之比為數
(離心率
,0<e<1)的點的軌跡是。
其中定點
為的焦點,定線
稱為的準線〈該定線的方是
(焦點在x軸上),或
(焦點在y軸上)〉。
其他定義
的一條重要性質:上的點與長軸(事實上要是徑都可以)兩端點連線的斜率之積是定值,定值為
〈前是長軸平行於x軸。若長軸平行於y軸,比如焦點在y軸上的,可以得到斜率之積為-a2/b2=1/(e2-1)〉,可以得出:
在坐標軸內,動點(
)到兩定點(
)(
)的斜率乘積等於數m(-1<m<0)。
注:考慮到斜率不存在時不滿足乘積為數,所以
無法到,該定義僅為去掉四個點的。
也可看圓按一定方向作壓縮或拉伸一定比所得圖形。
方
標準方
在平麵角坐標中,用方描述了,的標準方中的“標準”的是中心在原點,對稱軸為坐標軸。
的標準方有兩種,決於焦點所在的坐標軸:
1.焦點在X軸時,標準方為:
2.焦點在Y軸時,標準方為:
上一點到F1,F2距離的和為2a,F1,F2之間的距離為2c。而中的b2=a2-c2。b是為了書寫方便設定的參數。
又:如中心在原點,但焦點的置不明在X軸或Y軸時,方可設為mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)。標準方的統一形。
的麵積是πab。可以看作圓在某方向上的拉伸,它的參數方是:x=acosθ,y=bsinθ
標準形的在(x0,y0)點的切線就是:xx0/a2+yy0/b2=1。切線的斜率是:-b2x0/a2y0,這個可以過複雜的數計算得到。[3]
點與
參數方
x=acosθ,y=bsinθ。
上點到定點或到定線距離的值時,用參數坐標可將問轉化為三角函數問
x=a×cosβ,y=b×sinβa為長軸長的一半b為短軸長的一半
極坐標
(一個焦點在極坐標原點,另一個在θ=0的正方向上)
(e為的離心率=c/a)。
幾何性質
本性質
1、範圍:焦點在
軸上
,
;焦點在
軸上
,
。
2、對稱性:關於X軸對稱,Y軸對稱,關於原點中心對稱。
3、頂點:(a,0)(-a,0)(0,b)(0,-b)。
4、離心率:
或e=√(1-b^2/a2)。
5、離心率範圍:0<e<1。
6、離心率越小越近於圓,越大則就越扁。
7、焦點(當中心為原點時):(-c,0),(c,0)或(0,c),(0,-c)。
8、
與
(m為實數)為離心率相同的。
9、P為上的一點,a-c≤PF1(或PF2)≤a+c。[1]
10、的周長等於定的正弦曲線在一個周內的長度。
切線法線
定理1:設F1、F2為C的兩個焦點,P為C上一點。若線AB切C於點P,且A和B在線上於P的兩側,則∠APF1=∠BPF2。(也就是說,在點P處的切線為∠F1PF2的外角平分線所在的線)。
定理2:設F1、F2為C的兩個焦點,P為C上一點。若線AB為C在P點的法線,則AB平分∠F1PF2。
上述兩定理的明可以查看參考資。
析幾何法切線定理:
:設C:((x^2)/(a^2))+((y^2)/(b^2))=1-----1;
(a^2)-(b^2)=(c^2);
F1(-c,0);F2(c,0);P(xp,yp)
AB:(y-yp)=k(x-xp)=>y=kx+(yp-kxp);令m=yp-kxp=>AB:y=kx+m-----2;
聯立1和2消去y得:((k^2)+((b^2)/(a^2)))(x^2)+2kmx+((m^2)-(b^2))=0;
因為線AB切C於點P,所以上有唯一,則:
4((km)^2)-4((k^2)+((b^2)/(a^2)))((m^2)-(b^2))=0=>m^2=((ak)^2)+(b^2);