数学

椭圆图形(x²/a² + y²/b² = 1)

输入半轴 a 和 b,绘制椭圆 x²/a² + y²/b² = 1。自动计算面积、周长、离心率和焦点坐标。当 a = b 时,椭圆变为圆。

Tips

  • a 是 x 轴方向的半轴,b 是 y 轴方向的半轴。当 a = b 时,椭圆变为正圆。
  • 离心率 e 表示椭圆的扁平程度。e = 0 为正圆,e 越接近 1 椭圆越细长。
  • 面积可以精确计算为 πab,但周长没有初等函数的封闭形式,本工具使用拉马努金近似公式:π(3(a+b) − √((3a+b)(a+3b)))。
  • 更改显示范围不会改变椭圆的形状。焦点(橙色菱形)显示在长轴上。

常见问题

当 a = b 时,椭圆变为正圆,离心率为 0,两个焦点重合于圆心。

椭圆的精确周长涉及椭圆积分,除 a = b(正圆)外,不存在初等函数的封闭形式。本工具使用拉马努金近似公式,精度足以满足实际需要。

当 a ≥ b 时,长轴沿 x 轴,焦点在 (±c, 0)(c = √(a²-b²))。当 b > a 时,长轴沿 y 轴,焦点在 (0, ±c)(c = √(b²-a²))。图形上的橙色菱形表示焦点。
ツールくん

闲话 ― 椭圆与行星轨道

"椭圆"(ellipse)一词源自古希腊语 "ἔλλειψις"(elleipsis),意为"不足"或"缺少"——当圆锥以一定角度切割时,截面相对于完整圆形有所"不足"。

开普勒第一定律(1609年)指出,所有行星都在以太阳为一个焦点的椭圆轨道上运行。地球轨道的离心率约为 0.0167(接近正圆),而冥王星约为 0.249,轨道较为扁长。