【焦点在y轴的椭圆的焦半径公式是什么】在解析几何中,椭圆是一种常见的二次曲线,其标准方程根据焦点的位置不同而有所变化。当椭圆的焦点位于y轴上时,其标准方程形式为:
$$
\frac{x^2}{b^2} + \frac{y^2}{a^2} = 1 \quad (a > b)
$$
其中,$ a $ 是长轴的一半,$ b $ 是短轴的一半,焦点位于y轴上,坐标分别为 $ (0, c) $ 和 $ (0, -c) $,其中 $ c = \sqrt{a^2 - b^2} $。
焦半径指的是椭圆上任意一点到其中一个焦点的距离。对于焦点在y轴上的椭圆,焦半径公式与焦点在x轴上的椭圆有所不同。
焦点在y轴的椭圆的焦半径公式总结如下:
椭圆标准方程 | 焦点位置 | 焦半径公式(点P(x,y)) | 公式说明 |
$\frac{x^2}{b^2} + \frac{y^2}{a^2} = 1$ | $(0, c)$ 和 $(0, -c)$ | $r_1 = a + ey$ | $e$ 为离心率,$e = \frac{c}{a}$ |
$r_2 = a - ey$ | $r_1$ 为点P到上焦点的距离,$r_2$ 为点P到下焦点的距离 |
说明:
- 离心率 $ e $:表示椭圆的扁平程度,计算公式为 $ e = \frac{c}{a} $,其中 $ c = \sqrt{a^2 - b^2} $。
- 焦半径公式:由于焦点在y轴上,因此焦半径的表达式与点的y坐标有关,而不是x坐标。
- 对称性:椭圆关于x轴和y轴对称,因此焦半径公式也具有对称性。
示例:
假设椭圆方程为 $ \frac{x^2}{4} + \frac{y^2}{9} = 1 $,则:
- $ a^2 = 9 $,$ b^2 = 4 $
- $ a = 3 $,$ b = 2 $
- $ c = \sqrt{9 - 4} = \sqrt{5} $
- 离心率 $ e = \frac{\sqrt{5}}{3} $
若取点 $ P(0, 3) $,即椭圆的顶点,则:
- $ r_1 = a + e y = 3 + \frac{\sqrt{5}}{3} \times 3 = 3 + \sqrt{5} $
- $ r_2 = a - e y = 3 - \sqrt{5} $
通过上述表格和说明,可以清晰了解焦点在y轴的椭圆的焦半径公式及其应用方式。这一知识在解析几何、天体运动等领域有重要应用。