圆与圆锥曲线

几何基础那一章留了个伏笔:到两定点距离之和为定常数的轨迹是椭圆,焦点重合时退化为圆。现在可以回头把这件事做完——圆其实是二次曲线家族里最特殊的一员。

压扁的圆就是椭圆:两焦点距离之和为常数 2a2a,标准方程 x2a2+y2b2=1\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1,面积恰为 πab\pi ab。双曲线换成距离之差为常数,标准方程 x2a2−y2b2=1\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1,两支无限延伸。抛物线改用“到定点距离等于到定直线距离”来定义,标准形 y2=2pxy^2 = 2px,焦点与准线都能直接读出。

统一这些曲线的是离心率 ee:以焦点与准线的方式定义时,e=0e = 0 对应圆,0<e<10 < e < 1 是椭圆,e=1e = 1 是抛物线,e>1e > 1 是双曲线;写成极坐标就是同一个方程 r=ep1+ecos⁡θr = \frac{ep}{1 + e\cos\theta},差别只在那个参数上。

学完这一章,你能写出三种圆锥曲线的标准方程与几何定义,会用离心率判断曲线类型,并能用统一方程把圆看成 e=0e = 0 的特例。

章节

发现内容有问题?

告诉我们哪里需要改进。