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計算を入力してください

公式

Show calculation steps (2)
  1. Area

    Area: 楕円の焦点・離心率計算ツール

    Area of the ellipse

  2. Perimeter (Ramanujan)

    Perimeter (Ramanujan): 楕円の焦点・離心率計算ツール

    Ramanujan approximation; A = max(a,b), B = min(a,b), h = (A-B)^2 / (A+B)^2

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結果

線形離心率 (c)
4
中心から各焦点までの距離
離心率 (e) 0.8
長半軸 5
短半軸 3
面積 47.1239
周長(近似値) 25.527

このツールでできること

このツールは、2つの半軸 ab から楕円を解析します。求められるのは、線形離心率 c(中心から各焦点までの距離)、離心率 e、長半軸と短半軸、内部の面積、そして高精度な周長の近似値です。長い方の軸が横向きでも縦向きでも問題ありません。大きい方の値を自動的に長半軸として扱うためです。

使い方

2つの半軸の長さを、単位を揃えて入力してください(結果も同じ単位で表示されます)。半軸とは、楕円の全幅または全高の半分の長さです。「計算」を押すと、焦点距離と離心率がすぐに表示されます。

計算式の解説

楕円の焦点は長軸上にあり、中心からの距離 \(c\) の位置に並びます。ここで $$c = \sqrt{\left|\,\text{a}^{2} - \text{b}^{2}\,\right|}$$ です。離心率 $$e = \frac{c}{\max(\text{a},\,\text{b})}$$(a₃ は長半軸)は、楕円がどれだけ細長いかを表します。\(e = 0\) は完全な円で、楕円が細長くなるほど \(e\) は 1 に近づきます。面積は \(\pi \cdot \text{a} \cdot \text{b}\)、周長にはあらゆる縦横比で非常に高精度なラマヌジャンの第2近似式を使用しています。

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長半径 a、短半径 b、2つの焦点、焦点距離 c を示した楕円の図
半軸 a と b を持つ楕円、その2つの焦点、および中心から焦点まで測った線形離心率 c。

計算例

a = 5、b = 3 の場合:$$c = \sqrt{\left|\,25 - 9\,\right|} = \sqrt{16} = 4$$。離心率 \(e = 4 / 5 = 0.8\)。面積 \(= \pi \times 5 \times 3 \approx 47.124\)。2つの焦点は、長軸に沿って中心の両側 4 単位の位置にあります。

よくある質問

a と b が等しい場合は? 楕円は円になります。\(c = 0\)、\(e = 0\) となり、焦点は中心に1点だけ存在します。

軸を入力する順番は関係ありますか? いいえ。ツールが自動的に大きい方の軸を判定するため、a と b はどちらの順番で入力しても構いません。

なぜ周長は近似値なのですか? 楕円の周長には単純な閉じた式が存在せず、楕円積分が必要になります。ラマヌジャンの公式は、真の値との誤差がごくわずか(パーセントのほんの一部)に収まる高精度な近似です。

最終更新: