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輸入計算

數學公式

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結果

正焦弦長度
8
單位
半正焦弦 4

什麼是正焦弦?

圓錐曲線的正焦弦(latus rectum)是指通過焦點、且與長軸(或主軸)垂直的弦。它的長度反映出曲線在焦點附近「開口」有多寬,在拋物線、橢圓與雙曲線的研究中經常出現。本計算器會同時提供完整的正焦弦長度,以及半正焦弦(也就是正焦弦長度的一半)。

過焦點且垂直於軸的通徑弦的拋物線
通徑是過焦點且垂直於圓錐曲線軸的弦。

如何使用本計算器

首先選擇圓錐曲線的類型。若是拋物線,請輸入 a,也就是頂點到焦點的距離(拋物線方程式寫為 \(y^2 = 4ax\))。若是橢圓雙曲線,請輸入半長軸/貫軸 a,以及半短軸/共軛軸 b。輸入完成後按下計算,即可得到正焦弦的長度。

公式解析

對於拋物線,正焦弦等於 \(4a\)。對於橢圓(\(x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1\))與雙曲線(\(x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1\)),正焦弦則等於 \(2b^2/a\)。半正焦弦通常以 \(\ell\) 表示,就是上述數值的一半,也是軌道力學中極座標方程式所使用的參數。

$$L = 4 \, \text{a}$$$$L = \dfrac{2 \, \text{b}^{2}}{\text{a}}$$
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顯示半長軸a、半短軸b及焦點處通徑的橢圓
對於橢圓和雙曲線,通徑長度為2b²/a,在焦點處測量。

範例演算

假設一個橢圓的 \(a = 5\)、\(b = 3\),則 $$L = 2 \cdot (3^2)/5 = 2 \cdot 9/5 = 18/5 = 3.6$$ 單位,半正焦弦為 \(1.8\) 單位。若是拋物線且 \(a = 2\),則 $$L = 4 \cdot 2 = 8$$ 單位。

常見問題

橢圓和雙曲線的正焦弦公式一樣嗎?計算公式 \(2b^2/a\) 完全相同,差別只在於底層方程式中的正負號。

拋物線的 a 代表什麼?它是頂點到焦點的距離,對應方程式 \(y^2 = 4ax\)。

什麼是半正焦弦?就是正焦弦長度的一半;它是圓錐曲線極座標方程式中的標準參數 \(p\)。

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