除了简单几何性质,椭圆的更多的几何性质

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/17 21:51:00
除了简单几何性质,椭圆的更多的几何性质.口头表述即可,不需要公式.

椭圆
椭圆是一种圆锥曲线(也有人叫圆锥截线的),现在高中教材上有两种定义:1:平面上到两点距离之和为定值的点的集合(该定值大于两点间距离)(这两个定点也称为椭圆的焦点,焦点之间的距离叫做焦距);2:平面上到定点距离与到定直线间距离之比为常数的点的集合(定点不在定直线上,该常数为小于1的正数)(该定点为椭圆的焦点,该直线称为椭圆的准线)。这两个定义是等价的

由于平面截圆锥(或圆柱)得到的图形有可能是椭圆,所以它属于一种圆锥截线。如图,有一个圆柱,被截得到一个截面,下面证明它是一个椭圆(用上面的第一定义):

如图,将两个半径与圆柱半径相等的半球从圆柱两端相中间挤压,它们碰到截面的时候停止,那么会得到两个公共点,显然他们是截面与球的切点。设两点为F1、F2

对于截面上任意一点P,过P做圆柱的母线Q1、Q2,与球、圆柱相切的大圆分别交于Q1、Q2

则PF1=PQ1、PF2=PQ2,所以PF1+PF2=Q1Q2

由定义1知:截面是一个椭圆,且以F1、F2为焦点

用同样的方法,也可以证明圆锥的斜截面(不通过底面)为一个椭圆

高中课本在平面直角坐标系中,用方程描述了椭圆,椭圆的标准方程为:x^2/a^2+y^2/b^2=1

其中a>0,b>0。a、b中较大者为椭圆长半轴长,较短者为短半轴长(椭圆有两条对称轴,对称轴被椭圆所截,有两条线段,它们分别叫椭圆的长半轴和短半轴)当a>b时,焦点在x轴上,焦距为2*(a^2-b^2)^0.5,准线方程是x=a^2/c和x=-a^2/c
椭圆的面积是πab。椭圆可以看作圆在某方向上的拉伸,它的参数方程是:x=acosθ , y=bsinθ
椭圆有一些光学性质:椭圆的面镜(以椭圆的长轴为轴,把椭圆转动180度形成的立体图形,其外表面全部做成反射面,中空)可以将某个焦点发出的光线全部反射到另一个焦点处;椭圆的透镜(某些截面为椭圆)有汇聚光线的作用(也叫凸透镜),老花眼镜、放大镜和远视眼镜都是这种镜片(这些光学性质可以通过反证法证明)
关于圆锥截线的某些历史:圆锥截缐的