椭圆的一般方程
Ax^2+By^2+Cx+Dy+E=0(A>0,B>0,且A≠B)。
(x-a)²+(y-b)²=r²,圆心是(a,b),这就是圆的基本方程啦
恩。。。如果不具体给出各项的值,这个基本没法弄
大致上讲,先用行列写成二次形式
(x y)(A B/2)x+Dx+Ey+F=0
(B/2 C)y
上边的式子里边那个ABC都出现的是行列,左边的xy是横写的向量,右边的xy是竖写的向量,不太好打,见谅
然后注意那个行列是对称的,一般讲一定能对角化,于是对角化之,使用行列的特征值和特征向量
对角化的步骤其实相当与对x和y进行旋转操作,Dx项和Ey项也要变化
通过对角化,就能消去xy项,使椭圆回到主轴上
椭圆一般方程见于线性代数中的二次形式部分,楼主可以自己找书来看。
椭圆的标准方程共分两种情况[1]:
当焦点在x轴时,椭圆的标准方程是:x^2/a^2+y^2/b^2=1,(a>b>0);
当焦点在y轴时,椭圆的标准方程是:y^2/a^2+x^2/b^2=1,(a>b>0);
其中a^2-c^2=b^2
推导:PF1+PF2>F1F2(P为椭圆上的点 F为焦点)
中文名
椭圆标准方程
外文名
Standard equation of the ellipse
别称
线条
表达式
x^2/a^2+y^2/b^2=1
提出者
数学家
方程推导
设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,它们之间的距离为2c,椭圆上任意一点到F1,F2的距离和为2a(2a>2c)。
以F1,F2所在直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系xOy,则F1,F2的坐标分别为(-c,0),(c,0)。
设M(x,y)为椭圆上任意一点,根据椭圆定义知
|MF1|+|MF2|=2a,(a>0)
即
将方程两边同时平方,化简得
两边再平方,化简得
又
,设
,得
两边同除以 ,得
这个形式是椭圆的标准方程。
通常认为圆是椭圆的一种特殊情况[2] 。
非标准方程
其方程是二元二次方程,可以利用二元二次方程的性质进行计算,分析其特性[3] 。
几何性质
X,Y的范围
当焦点在X轴时 -a≤x≤a,-b≤y≤b
当焦点在Y轴时 -b≤x≤b,-a≤y≤a
对称性
不论焦点在X轴还是Y轴,椭圆始终关于X/Y/原点对称。
顶点:
焦点在X轴时:长轴顶点:(-a,0),(a,0)
短轴顶点:(0,b),(0,-b)
焦点在Y轴时:长轴顶点:(0,-a),(0,a)
短轴顶点:(b,0),(-b,0)
注意长短轴分别代表哪一条轴,在此容易引起混乱,还需数形结合逐步理解透彻[4] 。
焦点:
当焦点在X轴上时焦点坐标F1(-c,0)F2(c,0)
当焦点在Y轴上时焦点坐标F1(0,-c)F2(0,c)
计算方法
((其中 分别是椭圆的长半轴、短半轴的长,可由圆的面积可推导出来)或 (其中 分别是椭圆的长轴,短轴的长)[5] 。
圆和椭圆之间的关系:
椭圆包括圆,圆是特殊的椭圆。
参考资料
[1] 曹才翰中国中学教学百科全书:数学卷[M]沈阳:沈阳出版社
[2] 沈金兴 数学文化视角下的椭圆标准方程推导[J] 数学通讯, 2015(8):
椭圆的标准方程共分两种情况:当焦点在x轴时,椭圆的标准方程是:x^2/a^2+y^2/b^2=1,(a>b>0);当焦点在y轴时,椭圆的标准方程是:y^2/a^2+x^2/b^2=1,(a>b>0)。
椭圆(Ellipse)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。
可设椭圆方程为
(x²/a²)+(y²/b²)=1 (a>b>0)
两个焦点F1(-c,0),F2(c,0)
长轴的两个端点A1(-a,0),A2(a,0)
因点P在椭圆上,故可设P(acost,bsint), t∈R。
由两点间距离公式可得
|PF1|²=(acost+c)²+(bsint)²
=a²cos²t+2accost+c²+b²sin²t
=(a²-b²)cos²t+2accost+c²+b²
=c²cos²t+2accost+a²
=(a+ccost)²
由-1≤cost≤1 且a>c>0可知
0<a-c≤a+ccost≤a+c
∴|PF1|=a+ccost
∴| PF1|min=a-c,此时,cost=-1,sint=0,P(-a,0)
又|PF1|+|PF2|=2a
∴当|PF1|min=a-c时,|PF2|max=a+c,
此时点P在长轴的一个端点上。
扩展资料:
当焦点在x轴时,椭圆的标准方程是:x^2/a^2+y^2/b^2=1,(a>b>0);
当焦点在y轴时,椭圆的标准方程是:y^2/a^2+x^2/b^2=1,(a>b>0);
其中a^2-c^2=b^2
推导:PF1+PF2>F1F2(P为椭圆上的点,F为焦点)
设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,它们之间的距离为2c,椭圆上任意一点到F1,F2的距离和为2a(2a>2c)。
以F1,F2所在直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系xOy,则F1,F2的坐标分别为(-c,0),(c,0)。
当焦点在X轴上时焦点坐标F1(-c,0)F2(c,0)
当焦点在Y轴上时焦点坐标F1(0,-c)F2(0,c)
参考资料来源:百度百科--椭圆的标准方程
以上就是关于椭圆的一般方程及圆的方程全部的内容,包括:椭圆的一般方程及圆的方程、椭圆一般方程、椭圆的标准方程共分几种情况等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!