椭圆的焦距是c还是2c


在平面内,若某点的轨迹使得其至两个定点F1、F2的距离之和始终为常数(且大于两焦点间的距离|F1F2丨),则此轨迹被称作椭圆。

这两个定点被冠以椭圆的焦点之名,而两焦点间的距离则被定义为椭圆的焦距。

显而易见,椭圆具备轴对称及中心对称的特性。以通过椭圆两焦点F1、F2的直线作为x轴,并以两焦点垂直平分线的线段作为y轴,我们可建立起一个平面直角坐标系,如图所示。

若椭圆的焦距为2c(其中c>0),则焦点F1、F2的坐标分别为(-c,0)和(c,0)。

椭圆上的任意点M至两焦点F1、F2的距离之和恒为2a(a>0),即 |MF1|+|MF2|=2a。

依据椭圆的定义,我们有2a>2c>0,即a>c>0。从而得出a²减去c²等于b²的数学关系。

椭圆的另一重要性质是(a>b>0),即长半轴长始终大于短半轴长。

当椭圆的焦点位于x轴上时,其坐标为(-c,0)和(c,0)。

类似地,若以通过椭圆两焦点F1、F2的直线作为y轴,并以两焦点垂直平分线的线段作为x轴,我们亦可建立起另一平面直角坐标系,进而推导出椭圆的标准方程。

椭圆的焦点在y轴上的坐标为(0,-c)和(0,c)。

-a至a的范围内,x的取值被限定;而-b至b的范围内,y的取值同样被限定。

关于对称性

x轴与y轴均被视为椭圆的对称轴,而坐标原点则是椭圆的对称中心(常简称为中心)。

关于顶点

椭圆与其对称轴的交点A1、A2、B1、B2被定义为椭圆的顶点。线段A1A2和B1B2分别对应着椭圆的长轴和短轴,其长度分别为2a和2b。其中,a和b分别代表了椭圆的长半轴长与短半轴长。必须强调的是,椭圆的焦点始终位于其长轴上。

值得注意的是,当考虑到a、b、c三者之间的关系时,它们满足的关系式b²+c²=a²意味着长度为a、b、c的线段能够构成一个直角三角形。

离心率

椭圆的离心率e被定义为焦距c与长轴长a的比值,即e=c/a。由于a>c>0,因此离心率e的取值范围为0<e<1。