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椭圆的焦比定理的推导过程
时间:2025-04-15 21:59:38
答案

椭圆焦比定理描述的是一个关于椭圆焦点和弦长的定理。具体来说,如果一条弦过椭圆的一个焦点并被椭圆所截,那么这条弦与两个焦点构成的三角形的周长是恒定的。

以左焦点为例,假设椭圆的标准方程为:\\[ \\frac{x^2}{a^2} + frac{y^2}{b^2} = 1 \\] (其中a>b>0),并且左焦点为F₁(-c,0)。设通过F₁的直线与椭圆交于两点T₁(x₁, y₁)和T₂(x₂, y₂),则根据椭圆的性质,这两点的焦半径分别为TF₁=a+ex₁和TF₂=a-ex₂。

然后,我们可以通过这两条焦半径和对应的角度θ₁、θ₂来推导出三角形的周长。具体的推导过程如下:

1. 根据焦半径公式,我们有 TF₁=a+ex₁ 和 TF₂=a-ex₂。

2. 将这两个等式相加得到 a+ex₁ + a-ex₂ = 2a。

3. 同样地,将这两个等式相减得到 2ex₁ - 2ex₂ = e(x₁ - x₂)。

4. 然后我们可以利用正弦函数的定义,即 sinθ = (对边长度 / 斜边长度),来建立关系:e(x₁ - x₂) = ex₁·sinθ₁ - ex₂·sinθ₂。

5. 最后,通过上述步骤,我们可以得到三角形的周长为:L = TF₁ + TF₂ + F₁F₂ = 2a + 2c * sinθ。

这样,我们就完成了椭圆焦比定理的推导。

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