什么是通径?
圆锥曲线的通径,是指过焦点并垂直于长轴(或主轴)的那条弦。它的长度刻画了曲线在焦点附近"张开"的宽度,在抛物线、椭圆和双曲线的研究中频繁出现。本计算器会同时给出完整的通径长度和半通径(即通径的一半)。
如何使用本计算器
首先选择圆锥曲线的类型。若是抛物线,请输入 a —— 即顶点到焦点的距离(抛物线方程写作 \(y^2 = 4ax\))。若是椭圆或双曲线,请输入半长轴/半实轴 a 以及半短轴/半虚轴 b。点击计算即可得到通径长度。
公式详解
对于抛物线,通径等于 4a。
$$L = 4\,a$$对于椭圆(\(x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1\))和双曲线(\(x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1\)),通径都等于 2b²/a。
$$L = \dfrac{2\,b^{2}}{a}$$半通径通常记作 ℓ,就是上述值的一半,它正是天体轨道力学中常用的极坐标参数。
Advertisement
实例演算
以一个 \(a = 5\)、\(b = 3\) 的椭圆为例:
$$L = \frac{2\cdot(3^2)}{5} = \frac{2\cdot 9}{5} = \frac{18}{5} = 3.6$$个单位,半通径则为 \(1.8\) 个单位。再看一个 \(a = 2\) 的抛物线:
$$L = 4\cdot 2 = 8$$个单位。
常见问题
椭圆和双曲线的通径公式相同吗? 公式都是 \(2b^2/a\),二者完全一致;区别仅在于原方程中的符号不同。
抛物线中的 a 代表什么? 它表示顶点到焦点的距离,对应方程 \(y^2 = 4ax\)。
什么是半通径? 它是通径的一半,也是圆锥曲线极坐标方程中常用的标准参数 \(p\)。