椭圆的焦点弦长公式

合集下载

椭圆焦点弦长公式推导

椭圆焦点弦长公式推导

椭圆焦点弦长公式推导

椭圆的焦点弦长公式可以用下面的方法推导:

首先,我们假设椭圆的两个焦点分别是F1(x1, y1)和F2(x2, y2),半长轴a和半短轴b。

由于椭圆的特性,所有点P(x,y)都有如下关系:

$\frac{{{{(x - x_{1} )}^{2}} + {{(y - y_{1} )}^{2}}}}{{a^2}} = \frac{{{{(x - x_{2} )}^{2}} + {{(y - y_{2} )}^{2}}}}{{b^2 }}$ 。

将此式两边各乘以$ab^2$可得:

${{a^ 2 b^ 2 }}\left[ {\frac{{{x^ 2 } - 2x{x_1 } + {x_1 }^ 2 + {y^ 2 } - 2y{y_1 } + {y_1 }^

2 }}{{{a^ 2 }}}} \right]=\left[ {\frac{{{x^ 2 } - 2x{x_2 } + {x_2 }^ 2 + {y^ 2 } - 2y{y_2 } + {y_2

椭圆的焦点弦长公式

椭圆的焦点弦长公式

椭圆的焦点弦长公式

θ

2222

21cos 2c a ab F F -=及其应用 在有关椭圆的综合题中,常常遇到椭圆焦点弦的问题,如何解决这类问题呢?首先我们有

命题:

若椭圆的焦点弦21F F 所在直线的倾斜角为θ,a 、b 、c 分别表示椭圆的长半轴长、短半轴长和焦半距,则有θ

2222

21cos 2c a ab F F -=。 上面命题的证明很容易得出,在此笔者只谈谈该命题的应用。

例1、已知椭圆的长轴长

AB 8=,焦距21F F =24,过椭圆的焦点1F 作一直线交椭圆于P 、Q 两点,设X

PF 1∠=α)0(πα<<,当α取什么值时,PQ 等于椭圆的短轴长?

分析:由题意可知PQ 是椭圆的焦点弦,且4=a ,22=c ,从而22=b ,故由焦

点弦长公式θ

2222

21c o s 2c a ab F F -=及题设可得:24cos 816)22(4222=-⨯⨯α,解得αc o s ±=22-,即α=arc 22cos -或arc -π22cos -。

例2、在直角坐标系中,已知椭圆E 的一个焦点为F (3,1),相应于F 的准线为Y 轴,直线l 通过点F ,且倾斜角为3

π,又直线l 被椭圆E 截得的线段的长度为516,求椭圆E 的方程。 分析:由题意可设椭圆E 的方程为1)1()3(2

2

22=-+--b y a c x ,又椭圆E 相应于F 的准线为Y 轴,故有32

+=c c a (1), 又由焦点弦长公式有3cos 22222π

c a ab -=5

16 (2)又 222c b a += (3)。解由(1)、(2)、(3)联列的方程组得:42=a ,32=b ,1=c ,

椭圆过焦点的弦长公式

椭圆过焦点的弦长公式

椭圆过焦点的弦长公式

椭圆过焦点的弦长公式是一种涉及到椭圆的数学公式,它是一个有关于椭圆的结构和形状的深入研究。椭圆是一种双曲线(hyperbola),它可以用一组有限的四个点来定义,它的两个焦点是其重要的特点。焦点的距离就称为椭圆的短轴,焦点到周轴的中心点的距离称为椭圆的长轴。

椭圆过焦点弦长公式描述的是椭圆的结构和形状,它的格式如下:∑ (Ea + fc + gd) = l

其中,E是椭圆的短轴,f和g是两个焦点到椭圆短轴中心的距离,d是椭圆的长轴,l是过两个焦点的弦长。椭圆过焦点的弦长公

式可以用来计算椭圆的两个焦点之间的距离。

该公式的基本原理如下:椭圆的点经过其两个焦点和斜轴上的四个点,然后在椭圆上折线两侧至少有两个点,折线的长度就是椭圆过焦点的弦长。即通过椭圆过焦点的弦长,可以计算椭圆的长轴、短轴、焦点到椭圆中心的距离以及椭圆的面积。

椭圆过焦点的弦长公式可以用来研究椭圆的原理以及各种物理

学和几何学问题。例如,它可以用来研究不同角度夹角下椭圆的变化,它可以用来研究椭圆的内切圆的位置和大小的变化,也可以用来研究椭圆的变形与投影变换有关的问题,它还可以用来研究椭圆的特性以及它在几何图形中的应用等。

椭圆过焦点的弦长公式和它的计算是一种非常有用的数学公式,它可以让我们更好地理解椭圆的结构和特性,可以解决一些几何上的

问题,也可以帮助我们更好地利用椭圆的特性来解决实际的工程问题。因此,椭圆过焦点的弦长公式在数学学术界以及工程界都具有重要的意义。

椭圆的弦长公式

椭圆的弦长公式

椭圆的弦长公式

椭圆是常见的几何图形,它与圆相似,但形状略有不同。在本文中,我们将探讨椭圆的弦长公式及其推导过程。

椭圆的定义

椭圆是在平面上定义的几何图形,它是固定点F(称为焦点)和固定直线L (称为直角边)到平面上点P的距离之和与一定的常数2a成比例的点的集合,即

PF1 + PF2 = 2a

其中F1和F2是一个椭圆的两个焦点,a是一个椭圆的半长轴。

椭圆的弦长

弦是在椭圆内部连接两个不相邻的点的线段。图中AB和CD是椭圆的两条弦,其长度为l。

我们的目标是推导出椭圆弦长的公式。

椭圆的标准方程

为了推导椭圆的弦长公式,我们需要引入椭圆的标准方程。

标准方程是将椭圆放在坐标系中并将椭圆的中心与坐标系的原点重合时的方程。一个椭圆的标准方程为:

x²/a² + y²/b² = 1

其中a和b是椭圆的半长轴和半短轴。

椭圆的弦长公式的推导

现在我们来推导椭圆的弦长公式。

假设椭圆的标准方程是

x²/a² + y²/b² = 1

弦AB的两个端点的坐标可以表示为:

A(-x1, y1)和B(x2, y2)

根据标准方程,我们可以得到:

y1²/b² = 1 - x1²/a² (1)

y2²/b² = 1 - x2²/a² (2)

将式(1)和式(2)相加:

y1²/b² + y2²/b² = 2 - x1²/a² - x2²/a²

将x1和x2相加,得到:

x1 + x2 = -(a²/b²)(y1 + y2)/(x1 - x2)

我们假设椭圆的中心为(0, 0),则坐标系中任意一点P的坐标为(x, y)。以y1作为y坐标,可以得到:

x = a²x1/(a² - b²),y = b²y1/(a² - b²)

椭圆双曲线弦长公式

椭圆双曲线弦长公式

椭圆双曲线弦长公式

椭圆和双曲线是常见的数学曲线,它们在物理学、工程学和其他领域中具有广泛的应用。在研究椭圆和双曲线时,弦长是一个重要的概念。

弦是连接椭圆或双曲线上两个点的线段。在椭圆上,弦始于一个焦点,结束于另一个焦点,通过椭圆的内部。在双曲线上,弦同样连接两个点,但它通过双曲线的外部。

我们可以通过弦的长度来描述椭圆或双曲线的形状。弦长公式是一个用于计算椭圆或双曲线弦长的公式。下面我们将分别介绍椭圆和双曲线的弦长公式。

1. 椭圆弦长公式:

对于一个椭圆,其长轴长度为2a,短轴长度为2b。如果我们选择椭圆上两个点,它们的坐标分别为(x, y)和(x, y),那么它们之间的弦长可以通过以下公式计算:

S = 2a * sin(θ/2)

其中,θ是两个点所在的角度。注意,这里的角度是弧度制。

2. 双曲线弦长公式:

对于一个双曲线,其长轴长度为2a,短轴长度为2b。同样地,我们

选择双曲线上两个点,它们的坐标为(x, y)和(x, y)。双曲线上这两个点之间的弦长可以通过以下公式计算:

S = 2a * sinh(d/2)

其中,d是两个点之间的距离,sinh表示双曲正弦函数。

椭圆和双曲线的弦长公式可以帮助我们计算曲线上两个点之间的距离,从而更好地理解和分析这些曲线的性质。它们在计算机图形学、天体力学、电磁学等领域中有重要的应用。

椭圆过焦点的弦长公式

椭圆过焦点的弦长公式

椭圆过焦点的弦长公式

椭圆过焦点的弦长公式,又称椭圆过焦点的长度公式,是数学中用来描述椭圆的一种重要的公式。它的出发点是用一条曲线来拟合一块水平或垂直的平面。经过焦点的弦段长度与椭圆的半长轴和半短轴之比为固定值,是椭圆根据其定义后得出的结果。

首先,让我们来看看椭圆长度公式的推导过程:一般来讲,椭圆是一种曲线,可以用以下参数来定义它:半长轴a和半短轴b,以及椭圆的焦点F1和F2。通过上述参数,关于椭圆的弦长度可以表示为: L=a2*b2*[(F1-F2)/(a2-b2)]

其中,a2和b2是半长轴和半短轴的平方,F1和F2是椭圆的焦点,即处于椭圆的两端点。

以上就是椭圆长度公式的推导,尽管看起来一点也不简单,它依然是一个非常重要的公式,在许多不同领域都能起到很好的作用。

首先,椭圆长度公式可以用来确定椭圆的最短路径,这种情况尤其常见于建筑设计领域。比如,建筑师要设计一座大楼,它的外墙需要成为一个椭圆形,而且外墙的长度必须要求在最短的路线上。在这种情况下,椭圆长度公式就可以派上用场了,它可以帮助建筑师确定这个椭圆形外墙最短的路线,以此避免建筑物外墙被过长所带来的额外费用。

此外,椭圆长度公式还可以用来计算椭圆的面积。计算椭圆面积只需要把椭圆长度公式中的 a2 b2别替换成椭圆的半长轴和半短轴的面积即可。由此可见,椭圆长度公式对于测量椭圆的面积也很有用

处。

另外,椭圆长度公式还有一个重要的应用,就是用来计算复杂的曲线的长度,它可以将曲线中的许多复杂的段细分成许多椭圆段,然后再通过椭圆长度公式将椭圆段的长度相加,从而得出曲线的总长度。这种方法用于计算曲线长度相对于直接测量曲线长度,效率更高一点,且准确度也会更高。

焦点在y轴的椭圆焦点弦公式

焦点在y轴的椭圆焦点弦公式

焦点在y轴的椭圆焦点弦公式

椭圆焦点弦公式是指椭圆焦点在y轴上的情况。假设椭圆的长轴为2a,短轴为2b,焦点坐标为(0,c)和(0,-c),其中c为焦距。

根据椭圆焦点弦公式,任意过焦点的弦在y轴上的长度等于焦距的两倍与弦距离y之和的积的绝对值。换句话说,对于任意过焦点的弦AB,其长度AB满足以下关系:

|AB| = 2c * (c + |y|)

其中|AB|表示弦AB的长度,|y|表示y轴上的坐标距离绝对值。

这个公式可以用于计算椭圆上任意点到焦点在y轴上的弦的长度。

高中数学椭圆弦长公式推导过程

高中数学椭圆弦长公式推导过程

高中数学椭圆弦长公式推导过程

全文共四篇示例,供读者参考

第一篇示例:

椭圆是数学中常见的曲线形状之一,在高中数学学习中,我们经常会接触到椭圆的相关知识,其中就包括椭圆的弦长公式。椭圆弦长公式是求椭圆上任意两点之间的弦长的公式,通过推导可以得到其具体表达式。下面,我将详细介绍椭圆弦长公式的推导过程。

让我们来了解一下椭圆的基本定义和性质。椭圆可以看作是一个平面内到两个定点(焦点)的距离之和等于常数的点的轨迹。我们用椭圆的两个焦点表示为F1和F2,椭圆的长半径为a,短半径为b,焦距为2c。椭圆的标准方程可以表示为:

\( \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1 \)

椭圆上的一点P(x, y)到两个焦点的距离之和等于常数2a,即:

\( PF1 + PF2 = 2a \)

我们将这个式子记为(1)。

接下来,我们需要推导出椭圆的弦长公式。假设椭圆上有两点

A(x1, y1)和B(x2, y2),我们要求这两点之间的弦长AB的长度。我们需要找到连接两点A和B的直线方程。

由于椭圆是一个二次曲线,因此椭圆上的点满足椭圆的标准方程。点A(x1, y1)和B(x2, y2)分别满足椭圆方程:

连接两点A和B的直线方程可以表示为:

\( (y-y1) = \frac{y2-y1}{x2-x1} \times (x-x1) \)

将这个直线方程代入椭圆的标准方程,可以得到连接两点A和B

的方程。

接下来,我们要求直线与椭圆的交点,即求方程组:

可以得出AB弦长的计算公式为:

可见,椭圆弦长公式的推导过程并不复杂,只要我们掌握了椭圆

椭圆弦长公式带△的那个公式推导

椭圆弦长公式带△的那个公式推导

椭圆弦长公式带△的公式推导

椭圆是数学中常见的图形,它具有许多特殊的性质和公式。其中一个重要的公

式是椭圆上的弦长公式,它描述了椭圆上两点之间的弦长与椭圆参数之间的关系。本文将详细推导带有△的椭圆弦长公式。

1. 弦长的定义

在推导椭圆弦长公式之前,首先要明确弦长的定义。在椭圆上,如果有两点A

和B,那么从A点到B点的曲线段称为弦。弦的长度即为弦长。

2. 椭圆的参数

椭圆可以由其两个焦点F1和F2以及其长轴的长度2a定义。椭圆的长轴是连

接两个焦点并且通过椭圆中心的线段。椭圆的焦距定义为常数c,其中c满足c^2 = a^2 - b^2,其中b是椭圆的短轴的长度的一半。椭圆的离心率e定义为e = c/a。

3. 弦长公式的推导

假设A点的坐标为(x1, y1)和B点的坐标为(x2, y2)。为了推导带有△的椭圆弦

长公式,我们可以使用解析几何的基本原理。

首先,我们需要计算AB线段的斜率k。斜率k可以通过以下公式计算:

k = (y2 - y1) / (x2 - x1)

接下来,我们可以编写AB线段的方程。假设AB线段的方程为y = mx + b,其

中m是斜率,b是y轴截距。根据A点和B点的坐标,我们可以使用点斜式计算

出方程的参数m和b:

m = (y2 - y1) / (x2 - x1)

b = y1 - mx1

由此得到AB线段的方程为:

y = (y2 - y1) / (x2 - x1) * x + y1 - (y2 - y1) / (x2 - x1) * x1

接下来,我们将该直线方程代入椭圆的方程中,即将y替换为椭圆方程中的y,得到:

椭圆的焦点弦长公式推导

椭圆的焦点弦长公式推导

设焦点弦端点为A,B,A,B横坐标分别为x1,x2,A,B到与焦点对应的准线的距离分别为d1,d2,焦点弦过焦点F,

则离心率e=AF/d1=BF/d2=(AF+BF)/(d1+d2)=AB/(d1+d2)=AB/[|x1-(a^2)/c|+|x2-(a^2)/c|]

焦点弦长AB=e[|x1-(a^2)/c|+|x2-(a^2)/c|]

若F为右焦点,则d1+d2=|x1-(a^2)/c|+|x2-(a^2)/c|=(a^2)/c-x1+(a^2)/c-x2=2(a^2)/c-(x1+x2)

焦点弦长AB=e[|x1-(a^2)/c|+|x2-(a^2)/c|]=e[2(a^2)/c-(x1+x2)]=2(c/a)(a^2)/c-e(x1+x2)

=2a-e(x1+x2)

若F为左焦点,则d1+d2=|x1-(a^2)/c|+|x2-(a^2)/c|=x1-(a^2)/c+x2-(a^2)/c=(x1+x2)-2(a^2)/c

焦点弦长AB=e[|x1-(a^2)/c|+|x2-(a^2)/c|]=e[(x1+x2)-2(a^2)/c]=e(x1+x2)-2(c/a)(a^2)/c

=e(x1+x2)-2a

扩展资料:

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|)。

由锥体与平面相交的平面曲线。椭圆与其他两种形式的圆锥截面有很多相似之处:抛物线和双曲线,两者都是开放的和无界的。圆柱体的横截面为椭圆形,除非该截面平行于圆柱体的轴线。

椭圆的焦点弦长公式推导

椭圆的焦点弦长公式推导

椭圆的焦点弦长公式推导 例:设椭圆方程为122

22=+b

y a x ,直线l :b kx y +=交椭圆于A 、B 两点,求AB 长度。 解:椭圆方程122

22=+b

y a x 可化为0222222=-+b a y a x b ……①, 将直线l :t kx y +=带入①得:()0222

222=-++b a t kx a x b ,整理得, ()022********=-+++b a t a ktx a x b k a , ∴2222

222212

22221,2b k a b a t a x x b k a kt a x x +-=+-=+, ∴()()()()()222222222222222222222224212212214444b k a t b k a b a b k a b a t a b k a t k a x x x x x x +-+=+-⨯-+=

-+=- ∴2222222212t b k a b k a ab x x -++=

- ∴22222222212121t b k a k b k a ab

x x k AB -+++=

-+= 若直线AB 经过左焦点1F (- c ,0),则kc t =,带入上式可得到,

1222222

21++=-k b

k a ab x x , ()

12122222222222222++=-+++=k b k a ab t b k a k b k a ab AB ……焦点弦长公式① 若直线l 的倾斜角为θ,即θtan =k ,则有:

()()

θθθ22222222222222cos 21tan tan 212c a ab b a ab k b k a ab AB -=++=++=……焦点弦长公式② 《简爱》是一本具有多年历史的文学着作。至今已152年的历史了。它的成功在于它详细的内容,精彩的片段。在译序中,它还详细地介绍了《简爱》的作者一些背景故事。

焦点弦公式二级结论

焦点弦公式二级结论

焦点弦公式二级结论

椭圆:

(1)焦点弦:A(x1,y1),B(x2,y2),AB为椭圆的焦点弦,M(x,y)为AB中点,则L=2a±2ex。

(2)设直线:与椭圆交于P1(x1,y1),P2(x2,y2),且P1P2斜率为K,则|P1P2|=|x1-x2|√(1+K²)或|P1P2|=|y1-y2|√(1+1/K²)。

双曲线:

(1)焦点弦:A(x1,y1),B(x2,y2),AB为双曲线的焦点弦,M(x,y)为AB中点,则L=-2a±2ex。

(2)设直线:与双曲线交于P1(x1,y1),P2(x2,y2),且P1P2斜率为K,则|P1P2|=|x1-x2|√(1+K²)或|P1P2|=|y1-y2|√(1+1/K²){K=(y2-y2)/(x2-x1)}。

注意:

焦点弦是由两个在同一条直线上的焦半径构成的。焦半径是由一个焦点引出的射线与椭圆或双曲线相交形成的。而由于椭圆或双曲线上的点与焦点之间的距离(即焦半径长)可以用椭圆或双曲线离心率和该点到对应的准线之间的距离来表示(圆锥曲线第二定义)。

因此,焦半径长可以用该点的横坐标来表示,与纵坐标无关。这是一个很好的性质。焦点弦长就是这两个焦半径长之和。

此外,由于焦点弦经过焦点,其方程式可以由其斜率唯一确定,很多问题可以转化为对其斜率范围或取值的讨论。(注意斜率不存在的情况!即垂直于x轴!)

焦点弦长公式推导过程

焦点弦长公式推导过程

焦点弦长公式推导过程

弦长公式是指用于确定椭圆中某一轴线上任意点与焦点之间的

距离。弦长公式即著名的“数学家弦长定理”,由17世纪荷兰数学家史蒂芬洛伊德发现,故其名。它的公式为:c=a+b-2abcosC,其中,a 和b分别表示椭圆的长轴和短轴,C表示点P与椭圆上任意一点(如F1)的夹角,c表示点P与焦点F2的距离,(该公式也可表示点P与任意一点的距离)

推导过程:

首先,我们以椭圆的长轴方向分解来求解,准备将椭圆拆分成由小椭圆组成的多项式。

由椭圆第一定律知,椭圆上任一点到椭圆两个焦点F1,F2的距离之和总是相等,即:PF1+PF2=a,其中,a表示椭圆的长轴。

将点P投影到椭圆上任一点F1,把它们连接成点PF1的小椭圆的长半轴为x,短半轴为y,半斜径为c,夹角为C。

根据勾股定理,可推出:PF1=x+y,PF2=a-x,两式可结合求出:PF2=a-x=(a-x),由此可以看出,PF2的距离取决于x的长度,可推出:c=x+(a-x),结合原椭圆的夹角C及两个焦点距离,可以得出:c=a+b-2abcosC,即弦长公式推导过程完毕!

总结:

弦长公式是通过分解椭圆,利用勾股定理,运用弦长定理推出的任意点与椭圆上的任意点的距离公式,它的公式为:c=a+b-2abcosC.通过上述推导过程,我们可以更清楚的理解弦长公式的推导过程,也

可以更好的应用它。

椭圆交点弦长公式

椭圆交点弦长公式

椭圆交点弦长公式

椭圆交点弦长公式是数学中关于椭圆的一个重要公式,用于计算椭圆上两点之间的弦长。椭圆是一种特殊的曲线,具有许多独特的性质和特点。掌握椭圆交点弦长公式,可以帮助我们更好地理解椭圆的几何性质和应用。

椭圆交点弦长公式的推导基于椭圆的定义和性质。首先,我们需要了解椭圆的定义。椭圆是平面上一组点的集合,这组点到两个给定点(焦点)的距离之和始终是一个常数。这两个焦点与椭圆的长轴平行。

在椭圆上任取两个点A和B,这两个点分别到两个焦点F1和F2的距离之和等于常数2a(a为椭圆的半长轴),即AF1 + AF2 = 2a。现在我们要计算点A和点B之间的弦长AB。

我们可以通过椭圆的定义得到AF1和AF2的关系式,即AF1 + AF2 = 2a。根据这个关系式,我们可以得到AF1 = 2a - AF2。接下来,我们可以使用勾股定理计算弦长AB。

利用勾股定理,我们可以得到弦长AB的平方等于AF1的平方加上AF2的平方减去两倍的AF1和AF2的乘积,即AB² = (2a - AF2)² + AF2² - 2(2a - AF2)(AF2)。

将上式展开并整理,可以得到AB² = 4a² - 4a(AF2) + (AF2)² + (AF2)² - 4a(AF2) + 4(AF2)²。简化后,得到AB² = 4a² - 4a(AF2)

+ 4(AF2)²。

由于椭圆的性质,我们可以将AF2表示为AE - EF2,其中AE为椭圆的半长轴,EF2为焦点F2到点E的距离。代入上式,可以得到AB² = 4a² - 4a(AE - EF2) + 4(AE - EF2)²。

经典弦长公式【过椭圆的焦点】(原创珍藏版)

经典弦长公式【过椭圆的焦点】(原创珍藏版)

★椭圆的焦点弦长公式:

1.如图所示,中心为坐标原点,焦点在x 轴的椭圆1b y a x 22

22=+

如图所示,1F 、2F 为椭圆1b y a x 2222=+中的两个焦点。

直线AB 过左焦点1F ,则焦点弦长为线段AB 。

①在△21F AF 中,1F 2F =2c ,设∠21F AF =θ,A 1F =t ,A 2F =2a –t 。

θcos =tc

4t)-(2a )c 2(t 2

22-+

⇒4tc θcos =at 4t a 4c 4t 2222+--+

⇒4tc θcos =at 4a 4c 422+-

⇒4tc θcos =2b 4at 4-

⇒at –tc θcos =2b

⇒t =θ

cos a b 2

c -

∴A 1F =θ

cos a b 2

c -

②在△21F BF 中,1F 2F =2c ,∠21F BF =(π–θ),设B 1F =s ,则B 2F =2a –s 。

)-cos(θπ=sc

4s)-(2a )c 2(s 2

22-+=–θcos

⇒4sc θcos =as 4s a 4c 4s 2222+--+

⇒–4sc θcos =as 4a 4c 422+-

⇒–4sc θcos =2b 4as 4-

⇒as+c θcos =2b

⇒s =θ

cos a b 2

c +

∴B 1F =θ

cos a b 2

c +

∴AB = A 1F +B 1F = θcos a b 2c -+θcos a b 2c + = θ2222

cos a ab 2c - 即AB = θ

2222

cos a ab 2c -

高中数学椭圆的焦点弦长公式的四种推导方法及其应用

高中数学椭圆的焦点弦长公式的四种推导方法及其应用

椭圆的焦点弦长公式的四种推导方法及其应用

摘要 :直线与椭圆相交时的弦长问题,可以用万能的弦长公式解决即

AB = 1 k 2

x 1 x 2

或者 AB= 1+( k 1

)2

y 1 y 2 ,而有一种特殊的弦是过焦点的弦,它的弦长有专门的公 式: 2ab

2

AB 2 2a 2b 2 ,如果记住公式,可以给我们解题带来方便 .

a

2 c 2 cos 2

下面我们用万能弦长公式, 余弦定理, 焦半径公式, 仿射性四种方法来推导椭圆的焦点弦长公式, 这几种方法涉及到很多思想,最后举例说明其应用 .

解法一 :根据弦长公式直接带入解决 .

22

题:设椭圆方程为 x

2 y

2 1,左右焦点分别为 F 1( c,0), F 2(c,0) ,直线 l 过椭圆的右焦点 F 2 交椭 ab

圆于

A( x 1 , y 1), B ( x 2 , y 2 )两点,求弦长 AB .

22

椭圆方程 x

2 y 2 1可化为

b 2x 2

a 2y 2 a 2

b 2

⋯⋯①, a

2

b 2

直线 l 过右焦点,则可以假设直线为:

x my c ( 斜率不存在即为 m 0时 ) ,代入①得:

(b 2m 2

a 2)y 2 2mc

b 2 y b 2

c 2 a 2b 2 0 ,整理得, (b 2m 2 a 2)y 2

2mcb 2

y b 4

y

1

y 2

b 2m 2

2mcb 2

2 ,y 1y 2 a b 4

b 2m 2

a

AB = 1+( k 1

)2

y 1

y 2

1 m

2

(

2 2 bm 2mcb 2 )

2 2)

a

4b 4

2 2 2

b m a

1 m 2

4a 2

b 4

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

椭圆的焦点弦长公式

θ2222

21cos 2c a ab F F -=及其应用

在有关椭圆的综合题中,常常遇到椭圆焦点弦的问题,如何解决这类问题呢首先我们有命题:

若椭圆的焦点弦21F F 所在直线的倾斜角为θ,a 、b 、c 分别表示椭圆的长半轴长、短半轴长和焦半距,则有θ

2222

21cos 2c a ab F F -=。 上面命题的证明很容易得出,在此笔者只谈谈该命题的应用。

例1、已知椭圆的长轴长AB 8=,焦距21F F =24,过椭圆的焦点1F 作一直线交椭圆于P 、Q 两点,设X PF 1∠=α)0(πα<<,当α取什么值时,PQ 等于椭圆的短轴长

分析:由题意可知PQ 是椭圆的焦点弦,且4=a ,22=c ,从而22=b ,故由焦

点弦长公式θ

2222

21cos 2c a ab F F -=及题设可得:24cos 816)22(4222=-⨯⨯α,解得αcos ±=22-,即α=arc 22cos -或arc -π22cos -。

例2、在直角坐标系中,已知椭圆E 的一个焦点为F (3,1),相应于F 的准线为Y 轴,直线l 通过点F ,且倾斜角为

3

π,又直线l 被椭圆E 截得的线段的长度为516,求椭圆E 的方程。 分析:由题意可设椭圆E 的方程为1)1()3(22

22=-+--b

y a c x ,又椭圆E 相应于F 的准线为Y 轴,故有32

+=c c a (1), 又由焦点弦长公式有3cos 22

222πc a ab -=516 (2)又 222c b a += (3)。解由(1)、(2)、(3)联列的方程组得:42=a ,32

=b ,1=c ,从而所求椭圆E 的方程为13

)1(4)4(2

2=-+-y x 。 例3、已知椭圆C :12222=+b y a x (0>>b a ),直线1l :1=-b

y a x 被椭圆C 截得的

弦长为22,过椭圆右焦点且斜率为3的直线2l 被椭圆C 截得的弦长是它的长轴长的5

2,求椭圆C 的方程。 分析:由题意可知直线1l 过椭圆C 的长、短轴的两个端点,故有82

2=+b a , (1)又由焦点弦长公式得θ2222cos 2c a ab -=54a , (2) 因tan θ=3,得3

πθ=,(3) 又 222c b a += (4)。解由(1)、(2)、(3)、(4)联列的方程组得:62=a ,22

=b ,从而所求椭圆E 的方程为12

62

2=+y x 。

相关文档
最新文档