楕円:
F 1
P+F
2 P=一定の長さ(ここでは2aとおく)
を満たす点Pの軌跡のことを楕円という。そして,
F 1
,
F 2
のことを焦点という。
楕円の方程式(標準形)は
x 2
a 2
+ y 2
b 2
=1
( a>b>0
)
と表される。
焦点
F 1
の座標は
( −f,0
)=(
− a
2 − b 2
,0
) ,
焦点
F 2
の座標は
( f,0
)=(
a 2
− b 2
,0 )
長軸の長さ=
2a , 短軸の長さ=
2b となる。
【楕円の方程式の導出】
点Pの座標を
( x,y
) とすと
F 1
P+F
2 P=2a
の関係より,
( x+f
) 2 +
y 2 +
( x−f
) 2 +
y 2 =2a
( x+f
) 2 +
y 2 =2a−
( x−f
) 2 +
y 2
両辺を2乗して,整理すると,
( x+f
) 2 +
y 2 =4
a 2 −4a
( x−f
) 2 +
y 2 +
( x−f
) 2 +
y 2
a (
x−f )
2 + y
2 = a
2 −xf
a 2 {
( x−f
) 2 +
y 2 }=
a 4 −2
a 2 xf+
x 2 f 2
( a 2
− f 2
) x 2
+ a 2
y= a 2
( a 2
− f 2
)
両辺を
a 2 (
a 2 −
f 2 )
で割ると,
x 2
a 2
+ y 2
a 2
− f 2
=1
b 2 +
f 2 = a
2 の関係より,
x 2
a 2
+ y 2
b 2
=1
となり,楕円の方程式(基本形)が求まる。
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