Вывод уравнения эллипса

Дано: эллипс с фокусами Вывод уравнения эллипса - student2.ru и Вывод уравнения эллипса - student2.ru , Вывод уравнения эллипса - student2.ru – большая полуось, Вывод уравнения эллипса - student2.ru – половина расстояния между фокусами.

Возьмем за ось абсцисс прямую Вывод уравнения эллипса - student2.ru , а точку Вывод уравнения эллипса - student2.ru поместим на середине отрезка Вывод уравнения эллипса - student2.ru . Пусть Вывод уравнения эллипса - student2.ru – произвольная точка плоскости. Пусть Вывод уравнения эллипса - student2.ru , Вывод уравнения эллипса - student2.ru .

По определению эллипса точка Вывод уравнения эллипса - student2.ru принадлежит эллипсу тогда и только тогда, когда

Вывод уравнения эллипса - student2.ru . (7)

Координаты фокусов равны соответственно Вывод уравнения эллипса - student2.ru , Вывод уравнения эллипса - student2.ru , следовательно

Вывод уравнения эллипса - student2.ru , Вывод уравнения эллипса - student2.ru .

Подставим Вывод уравнения эллипса - student2.ru и Вывод уравнения эллипса - student2.ru в (7):

Вывод уравнения эллипса - student2.ru + Вывод уравнения эллипса - student2.ru = Вывод уравнения эллипса - student2.ru . (8)

(8) – уравнение эллипса в заданной системе координат. Преобразуем его к виду Вывод уравнения эллипса - student2.ru = Вывод уравнения эллипса - student2.ru и возведем в квадрат обе части уравнения:

Вывод уравнения эллипса - student2.ru

Вывод уравнения эллипса - student2.ru

Вывод уравнения эллипса - student2.ru ;

Вывод уравнения эллипса - student2.ru ; возведем в квадрат еще раз:

Вывод уравнения эллипса - student2.ru Вывод уравнения эллипса - student2.ru ;

Вывод уравнения эллипса - student2.ru

Вывод уравнения эллипса - student2.ru .

Обозначим Вывод уравнения эллипса - student2.ru , получим Вывод уравнения эллипса - student2.ru .

После приведения к каноническому виду уравнение эллипса запишется так:

Вывод уравнения эллипса - student2.ru . (9)

Эллипс, определяемый уравнением Вывод уравнения эллипса - student2.ru , симметричен относительно Вывод уравнения эллипса - student2.ru и Вывод уравнения эллипса - student2.ru . Вывод уравнения эллипса - student2.ru - центр эллипса, Вывод уравнения эллипса - student2.ru и Вывод уравнения эллипса - student2.ru - большая и малая полуоси эллипса.

При Вывод уравнения эллипса - student2.ru получаем Вывод уравнения эллипса - student2.ru - уравнение окружности.

Определение. Эксцентриситет эллипса – отношение расстояния между фокусами к длине его большей оси: Вывод уравнения эллипса - student2.ru . (10)

Так как Вывод уравнения эллипса - student2.ru , следовательно Вывод уравнения эллипса - student2.ru < 1.

Вывод уравнения эллипса - student2.ru , следовательно, Вывод уравнения эллипса - student2.ru .

Определение. Две прямые, перпендикулярные к большей оси эллипса и расположенные симметрично относительно центра на расстоянии Вывод уравнения эллипса - student2.ru от него, называется директрисами эллипса.

Их уравнения: Вывод уравнения эллипса - student2.ru и Вывод уравнения эллипса - student2.ru . Так как Вывод уравнения эллипса - student2.ru , следовательно, Вывод уравнения эллипса - student2.ru .

Наши рекомендации