五点确定椭圆的焦距
在平面直角坐标系 中,已知点
都在椭圆 上,则 的焦距为 。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
五个点可确定一个一般二次曲线。
先代入一般方程求出椭圆, 再平移到中心并旋转二次型,读出长、短半轴。
设 的一般方程为
依次代入题给五点并解所得线性方程组,可得各系数成比例于
因此椭圆方程为
令
则方程化为
再令
得到
故半长轴平方为 ,半短轴平方为 ,于是
椭圆的焦距为 ,所以
把五个给定点代入 均成立; 旋转后的两个二次项系数均为正,确实得到椭圆而非双曲线。
若椭圆可能旋转,不应预设标准轴方向。先用一般二次方程拟合, 再通过中心平移和正交旋转把二次型对角化,最后由两个特征方向读出焦距。
由五点求一般二次式后,需识别xy交叉项对应45度旋转,并平移中心才能从标准式读出焦距。
已记下,谢谢!