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橢圓中點弦斜率公式推導詳細過程

時間:2025-01-05 04:10:38 瀏覽量:

推導橢圓中點弦斜率公式涉及到圓錐曲線和其性質、以及一些基礎的幾何知識。首先,我們要明確橢圓的基本定義:橢圓是平面內到定點F1、F2的距離之和等于常數(shù)(大于F1F2)的動點P的軌跡,F(xiàn)1、F2稱為橢圓的兩個焦點,其數(shù)學表達式為:PF1+PF2=2a(2a>F1F2)。 橢圓是圓錐曲線的一種,即圓錐與平面的截線。

對于給定點P和給定的橢圓x^2/a^2+y^2/b^2=1,有一條弦AB過P點且被P點平分,則稱該弦AB為橢圓上過P點的中點弦。設這條中點弦的兩端點為A(x1,y1),B(x2,y2),則有x1+x2=2px,x1x2=p^2(1-e^2),y1y2=k^2。

將A,B兩點坐標代入橢圓方程得:(x1^2/a^2)+(y1^2/b^2)=1 …… (i)

(x2^2/a^2)+(y2^2/b^2)=1 …… (ii)

將(i)(ii)兩式相減并化簡得到:k^2=(b^2-a^2)/b^2*e^2,其中k為中點弦AB的斜率,a為橢圓長半軸,b為橢圓短半軸,e為離心率。這就是橢圓中點弦斜率公式的推導過程。

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