椭圆公式和双曲线公式推导

如题所述

一、椭圆。

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|)。

椭圆截与两焦点连线重合的直线所得的弦为长轴;椭圆截垂直平分两焦点连线的直线所得弦为短轴。

平面直角坐标系中,用方程描述了椭圆,椭圆的标准方程中的“标准”指的是中心在原点,对称轴为坐标轴。

椭圆的标准方程有两种,取决于焦点所在的坐标轴:

1)焦点在X轴时,标准方程为:x²/a²+y²/b²=1 (a>b>0)

2)焦点在Y轴时,标准方程为:y²/a²+x²/b²=1 (a>b>0)

椭圆上任意一点到F1,F2距离的和为2a,F1,F2之间的距离为2c。而公式中的b²=a²-c²。b是为了书写方便设定的参数。

椭圆的面积是πab。

标准形式的椭圆在(x0,y0)点的切线就是 :xx0/a²+yy0/b²=1。

对称性:关于X轴对称,Y轴对称,关于原点中心对称

顶点:(a,0)(-a,0)(0,b)(0,-b)。

离心率越大椭圆就越扁,越小则越接近于圆。

椭圆的周长等于特定的正弦曲线在一个周期内的长度。

二、双曲线。

双曲线(希腊语“ὑπερβολή”,字面意思是“超过”或“超出”)是定义为平面交截直角圆锥面的两半的一类圆锥曲线

它还可以定义为与两个固定的点(叫做焦点)的距离差是常数的点的轨迹。这个固定的距离差是a的两倍,这里的a是从双曲线的中心到双曲线最近的分支的顶点的距离。a还叫做双曲线的实半轴。焦点位于贯穿轴上,它们的中间点叫做中心,中心一般位于原点处。

可以从图像中看出,双曲线有两个分支。当焦点在x轴上时,为左轴与右轴;当焦点在y轴上时,为上轴与下轴。

双曲线有两个焦点。焦点的横(纵)坐标满足c²=a²+b²。

双曲线和它的对称轴有两个交点,它们叫做双曲线的顶点。

两顶点之间的距离称为双曲线的实轴。实轴长的一半称为实半轴。

在y轴上画出B1(0,b)和B2(0,-b),以B1B2为虚轴。

双曲线有两条渐近线。渐近线和双曲线不相交。一般地我们把直线Y=±(b/a)X叫做双曲线的渐进线(asymptote to the hyperbola )。特别地,反比例函数的图像为双曲线,它的渐近线是两条坐标轴。

三、抛物线。

平面内,到定点与定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。其中定点叫抛物线的焦点,定直线叫抛物线的准线

抛物线是指平面内到一个定点F(焦点)和一条定直线l(准线)距离相等的点的轨迹。它有许多表示方法,例如参数表示,标准方程表示等等。 它在几何光学和力学中有重要的用处。 抛物线也是圆锥曲线的一种,即圆锥面与平行于某条母线的平面相截而得的曲线。二次函数图像就是一条抛物线。

抛物线有开口方向,右开口抛物线:y2=2px。左开口抛物线:y2= -2px,上开口抛物线:x2=2py,下开口抛物线:x2=-2py。

①原点在抛物线上; ②对称轴为坐标轴的抛物线如上图,③准线与对称轴垂直,垂足与焦点分别对称于原点,它们与原点的距离都等于一次项系数的绝对值的1/4。

抛物线是轴对称图形,它的对称轴简称轴,抛物线与其对称轴的交点叫做抛物线的顶点。

抛物线即把物体抛掷出去,落在远处地面,这物体在空中经过的曲线。经焦点的光线经抛物线反射后的光线平行于抛物线的对称轴。

希望我能帮助你解疑释惑。

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