椭圆的参数方程中参数的意义

九吉公2023-04-27  21

如图。红点M的轨迹是椭圆,M(x,y)=(|OA|cosa,|OB|sina)

所以离心角a就是那条倾斜直线的角。

椭圆的参数方程为:x=acosα;y=bsinα

其中:a代表半长轴的长度,b代表半短轴的长度,α表示与x周正半轴所成的角度(逆时针),且a^2=b^2+c^2,且c/a为椭圆的离心率。

扩展资料:

椭圆是平面内到定点F1、F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的动点P的轨迹,F1、F2称为椭圆的两个焦点。其数学表达式为:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|)。

椭圆是圆锥曲线的一种,即圆锥与平面的截线。椭圆的周长等于特定的正弦曲线在一个周期内的长度。

根据椭圆的一条重要性质:椭圆上的点与椭圆长轴(事实上只要是直径都可以)两端点连线的斜率之积是定值,定值为  (前提是长轴平行于x轴。若长轴平行于y轴,比如焦点在y轴上的椭圆,可以得到斜率之积为 -a²/b²=1/(e²-1)),可以得出:

在坐标轴内,动点(  )到两定点(  )(  )的斜率乘积等于常数m(-1<m<0)。

注意:考虑到斜率不存在时不满足乘积为常数,所以  无法取到,即该定义仅为去掉四个点的椭圆。

椭圆也可看做圆按一定方向作压缩或拉伸一定比例所得图形。

可以这样来想,想象着把圆压扁,那我们得到了是椭圆,这是可以想象的。那差的就是用数学语言把它写出来。

我们考察圆到椭圆变换的特征,无非是半径一个被拉长,一个被缩短。想必你应该知道函数的拉伸压缩的变换吧,就是原来是f(x)=0,换成f(ax)=0,其中a是伸缩的系数,按照这个思路。我们开始对圆动手,圆:X^2+y^2=R^2,把R^2移到左边使得右边为0。即X^2+Y^2-R^2=0,把左边记作f(x,y)

因为我们要同时考虑X

Y。得等式:f(X,Y)=0

。我们考虑变换系数,我们考虑其中的一种,就是把圆延X轴方向拉伸,Y轴方向压缩。对于X来说,半径拉伸系数为R/a,这里要说明的是,我们的变换对圆上的每个点而言的。同理,Y的拉伸系数为R/b,我们按照变换的思路,f(

R/aX,

R/bY

)=0,代入得到:(RX/a)^2+(RY/b)^2-R^2=0

再把等式改写X^2/a^2+Y^2/b^2=1。那圆参数式也是这个改写嘛,圆:X=RCosθ,Y=RSinθ

类比过来,椭圆:R/aX=RCosθ,R/bY=RSinθ

,化解得

X=a

Cosθ,Y=b

Sinθ

由椭圆的参数方程:{x=acosθy=bsinθ}可知M的坐标点是:

M(acosθ,bsinθ),B1,B2的坐标是:B1(0,b),B2(0,-b)

设:P(x1,0),Q(x2,0)

直线MB1方程是:

(y-bsinθ)/((b-bsinθ)=(x-acosθ)/(-acosθ)

==>(0-bsinθ)/((b-bsinθ)=(x1-acosθ)/(-acosθ)

==>x1=abcosθ/(b-bsinθ)

同理可得:x2=abcosθ/(-b-bsinθ)

|OP||OQ|=|X1||X2|

==>|abcosθ/(b-bsinθ)||abcosθ/(-b-bsinθ)|

==>a^2定值

设椭圆方程是

x^2/a^2+y^2/b^2=1

两边对x求导有

2x/a^2+2yy'/b^2=0

y'=-xb^2/(a^2y)

因为求导表示的是切线斜率

性质:

椭圆、双曲线、抛物线各自的性质可参考相应词条,现给出一般圆锥曲线的性质。

定理一:平面内五个点,其中任意三个不共线,则经过这五个点的圆锥曲线有且只有一条。

定理一:平面内五条直线,其中任意三条不共点,则与这五条直线都相切的圆锥曲线有且只有一条。

定理二:(帕斯卡定理):内接于非退化的圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线、圆)的六边形的三组对边交点共线。

1、对称性:关于X轴对称,Y轴对称,关于原点中心对称。

2、顶点:(a,0)(-a,0)(0,b)(0,-b)。

3、离心率: e=√(1-b^2/a²)。

4、离心率范围:0<e<1。

5、离心率越小越接近于圆,越大则椭圆就越扁。

6、焦点(当中心为原点时):(-c,0),(c,0)或(0,c),(0,-c)。

7、P为椭圆上的一点,a-c≤PF1(或PF2)≤a+c。

8、椭圆的周长等于特定的正弦曲线在一个周期内的长度。

焦半径

焦点在x轴上:|PF1|=a+ex |PF2|=a-ex(F1,F2分别为左右焦点)。

椭圆过右焦点的半径r=a-ex。

过左焦点的半径r=a+ex。

焦点在y轴上:|PF1|=a+ey |PF2|=a-ey(F2,F1分别为上下焦点)。

椭圆的通径:过焦点的垂直于x轴(或y轴)的直线与椭圆的两交点A,B之间的距离,即|AB|=2b^2/a。

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