已知椭圆的离心率为 ,两焦点分别为 。抛物线 以 为顶点、 为焦点,点 为抛物线和椭圆的一个交点。若
则 。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
条件直接比较两条焦点距离,先给这两个距离命名,用椭圆的距离和与给定比例把它们都写成离心率的式子。
抛物线则用到焦点与准线等距;向焦轴作垂线,以两次勾股的差消去公共高度,避免同时联立两条曲线方程。
设椭圆长半轴为 ,,并记 。 由椭圆定义及题设,,,所以
作 , 为垂足。抛物线以 为顶点、 为焦点,其准线 在 的背向 一侧,距 为 。 作 。按抛物线定义,;抛物线在顶点面向焦点的一侧,故令 ,有 。 由勾股定理( 即使在 外侧,以下平方关系仍成立),
代入 和(1),并除以 ,得
故 。
反向取 ,,,。 这些正数满足 ,能构成非退化焦点三角形。 其垂足投影 ,因而距上述准线为 ,同时满足抛物线与椭圆定义及 。 所以所得离心率确可实现。关键是用焦点距离和及准线距离消去交点;图中的具体构型只作示意,不代替一般证明。
仍需自行引入焦半径和及准线垂距,用投影勾股差消去交点。
已记下,谢谢!