椭圆的焦点与长轴

 2025-09-13  阅读 90  评论 0

摘要:1. 长轴与焦点位置:
长轴是椭圆的最长直径,长度为(2a)(半长轴为(a))。
焦点位于长轴上,对称分布于椭圆中心两侧,距离中心的距离为(c)(焦距)。
焦距满足关系式:(c^2 = a^2

1. 长轴与焦点位置

椭圆的焦点与长轴

  • 长轴是椭圆的最长直径,长度为(2a)(半长轴为(a))。
  • 焦点位于长轴上,对称分布于椭圆中心两侧,距离中心的距离为(c)(焦距)。
  • 焦距满足关系式:(c^2 = a^2
  • b^2),其中(b)为半短轴长度。
  • 2. 椭圆的标准方程

  • 长轴在x轴上:(frac{x^2}{a^2} + frac{y^2}{b^2} = 1),焦点坐标为((pm c, 0))。
  • 长轴在y轴上:(frac{x^2}{b^2} + frac{y^2}{a^2} = 1),焦点坐标为((0, pm c))。
  • 3. 离心率

  • 离心率(e = frac{c}{a}),取值范围为(0 < e < 1)。离心率越接近0,椭圆越接近圆形;越接近1,椭圆越扁长。
  • 4. 示例分析

  • 例1:焦点在((pm 3, 0)),长轴长10,则(a=5),(c=3),解得(b=4),方程为(frac{x^2}{25} + frac{y^2}{16} = 1)。
  • 例2:焦点在((pm 2, 0)),过点((0, 3)),解得(a^2=13),(b^2=9),方程为(frac{x^2}{13} + frac{y^2}{9} = 1)。
  • 5. 验证关键性质

  • 椭圆上任意一点到两焦点的距离之和为(2a),如顶点((a, 0))和短轴顶点((0, b))均满足此条件。
  • 结论:椭圆的长轴决定了焦点的位置,焦距与半轴长度通过(c^2 = a^2 - b^2)关联,离心率描述形状特征。通过标准方程和几何性质,可准确确定椭圆的参数。

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