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焦點在y軸上的橢圓最小距離問題

心理3.06W
焦點在y軸上的橢圓最小距離問題

可設橢圓方程為

(x²/a²)+(y²/b²)=1 (a>b>0)

兩個焦點F1(-c,0),F2(c,0)

長軸的兩個端點A1(-a,0),A2(a,0)

因點P在橢圓上,故可設P(acost,bsint), t∈R。

由兩點間距離公式可得

|PF1|²=(acost+c)²+(bsint)²

=a²cos²t+2accost+c²+b²sin²t

=(a²-b²)cos²t+2accost+c²+b²

=c²cos²t+2accost+a²

=(a+ccost)²

由-1≤cost≤1 且a>c>0可知

0<a-c≤a+ccost≤a+c

∴|PF1|=a+ccost

∴| PF1|min=a-c,此時,cost=-1,sint=0,P(-a,0)

又|PF1|+|PF2|=2a

∴當|PF1|min=a-c時,|PF2|max=a+c

此時點P在長軸的一個端點上。

擴充套件資料:

當焦點在x軸時,橢圓的標準方程是:x^2/a^2+y^2/b^2=1,(a>b>0)

當焦點在y軸時,橢圓的標準方程是:y^2/a^2+x^2/b^2=1,(a>b>0)

其中a^2-c^2=b^2

推導:PF1+PF2>F1F2(P為橢圓上的點,F為焦點)

設橢圓的兩個焦點分別為F1,F2,它們之間的距離為2c,橢圓上任意一點到F1,F2的距離和為2a(2a>2c)。

以F1,F2所在直線為x軸,線段F1F2的垂直平分線為y軸,建立直角座標系xOy,則F1,F2的座標分別為(-c,0),(c,0)。

當焦點在X軸上時焦點座標F1(-c,0)F2(c,0)

當焦點在Y軸上時焦點座標F1(0,-c)F2(0,c)

標籤:軸上 橢圓