• 締切済み

楕円の証明について教えて下さい

楕円の公式x2/a2+y2/b2=1をx=rcosθ, y=rsinθを代入してr=a/1+ecosθを導きたいのですが、途中までしかどうしてもとけません。導き方を教えて下さい。宜しくお願いします。

  • cora
  • お礼率0% (0/5)

みんなの回答

回答No.3

>r=a/1+ecosθを導きたいのですが nubouさんのアドバイスに従って計算すると r=(定数)/{1+(定数)cosθ} の形は見えるはずですが,お書きのような(r=a/1+ecosθ の)分子のaは元の式の分母のa^2のaとは違う意味(別の定数)なので,比較の際注意する必要があります.

  • nubou
  • ベストアンサー率22% (116/506)
回答No.2

書き間違い b≦aのとき α=√(a^2-b^2)とし (x+α)^2/a^2+y^2/b^2=1にたいして x=r・cos(θ)としy=r・sin(θ)とすればいい a≦bのときには図形を90度回転して同じ事をすれば良い 要するに焦点を原点にしなければ極座標表示しても目的のものは得られないよ

  • nubou
  • ベストアンサー率22% (116/506)
回答No.1

a≦bのとき α=√(a^2-b^2)とし (x+α)^2/a^2+y^2/b^2=1にたいして x=r・cos(θ)としy=r・sin(θ)とすればいい b≦のときには図形を90度回転して同じ事をすれば良い 要するに焦点を原点にしなければ極座標表示しても目的のものは得られないよ

関連するQ&A

  • 極方程式

    (1)xy平面上の点P(P≠原点O)に対し(→)OP=(rcosθ,rsinθ)(r>0)  とするとき、点Pを通り(→)OPに直交する直線の方程式を求めよ (2)楕円x^2/a^2+y^2/b^2=1 (a,b>0)の任意の接線に原点Oから下ろした  垂線の足をPとし、(→)OP=(rcosθ,rsinθ)(r>0)と定める  このときrをθで表せ (1)の場合、Pは原点中心半径rの円上の点であり、求める直線は Pでの接線なので (rcosθ)x+(rsinθ)y=r^2  すなわち(cosθ)x+(sinθ)y=r としてはダメなのでしょうか? 極方程式で表せとは書いてないですが、それも可能なんでしょうか? (2)については楕円と接線の接点をT(acosφ,bsinφ)とおいて 接線の式を出し、これが(1)の接線と等しい、として cosφ=(acosθ)/r ,sinφ=(bsinθ)/r  これを(sinφ)^2+(cosφ)^2=1に代入してr>0より r=sqrt{a^2(cosθ)^2+b^2(sinθ)^2}としたのですが これが正しいのかわかりません。 また、これは極方程式と呼べるのでしょうか? 教えて下さい

  • 3重積分 楕円体での変数変換

    3重積分において普通の球座標の変数変換は理解できるのですが   D{ (x,y,z) | 楕円体 x^2/a^2+y^2/b^2+z^2/c^2≦1 (a,b,c>0) } で x=arsinθcosφ,y=brsinθsinφ,z=crcosφと変換しますが 球座標の変換 x=rsinθcosφ,y=rsinθsinφ,z=rcosφにa,b,cがつく理由を教えてください

  • 式の証明です。

    関数f(x,y)を  ∂^2f/∂x^2 + ∂^2f/∂y^2 = 0 を満たす関数とする。円Cを点(a,b)を中心とした半径rの円とするとき f(a,b) = 1/(2π)∫{0~2π}f(a+rcosθ,b+rsinθ)dθ が成立することを証明しなさい …という問題なのですがどうやっていいものか悩んでいます。 できれば詳しく回答してくれると大変助かります。 よろしくお願いします。

  • 面積

    正葉線 x^3+y^3-3axy=0 (a>0) で囲まれる部分の面積を求めたいです。 x=rcosθ、y=rsinθを代入してまとめると、 r=3cosθsinθ/(cosθ^3+sinθ^3) となりました。 公式を使えば、これの2乗を積分すれば良いのですが、まず積分する範囲が分かりません。そして、これを2乗したやつの積分の仕方が分かりません。 分かる方、お願いします。

  • 楕円

    楕円{(x^2)/(a^2)}+{(y^2)/(b^2)}=1(但しa>0,b>0)の接線がx軸、y軸と交わる点をそれぞれP,Qとするとき、線分PQの長さの最小値を求る問題で {(x^2)/(a^2)}+{(y^2)/(b^2)}=1から 楕円の公式より a>bのとき横長楕円で 原点(0,0) 長軸の長さ2a 縦軸の長さ2b 焦点F1(c,0)  F2(-c,0) 直線上の点をPとおくとPF1+PF2=2aを利用すると思うのですがよく分かりません 参考書の解説を載せておきます 接点の座標(x0,y0)とする。 図形の対象性および接線が両軸と交わることからx0>0かつy0>0 {(x0x)/(a^2)}+{(y0y)/(b^2)}=1 (PQ)^2=【{(a^4)/(x0^2)}+{(b^4)/(y0^2)}】*【{(x0)^2/(a^2)}+{(y0)^2/(b^2)}】≧【{(a^2)/(x0)}*{(x0)/(a)}*{(b^2)/(y0)}*{(y0)/(b)}】^2 =(a+b)^2 等号は {(a^2)/(x0)}:{(b^2)/(y0)}=(x0/a):y0/b) より (x0,y0)=【{√a^3/a+b)},{√b^3/a+b)}】のとき成立 求める最小値はa+b と書いてあるのですがよく分かりません。 誰か教えてくれませんか?

  • 2つの楕円の交点の求め方が分かりません。

    x軸方向に長径がa、y軸方向に短径がbの楕円を描きます。・・・・(1) この楕円を、x軸方向にcだけ(ただし、0<c<aとする。)、y軸方向にbだけ平行複写した楕円を描きます。・・・・(2) (1)と(2)の交点P1、P2を求めたいです。 それぞれの楕円は次の式で表されると思います。 x*x/a/a + y*y/b/b=1 ・・・・(1) (x-c)*(x-c)/a/a + (y-b)*(y-b)/b/b=1 ・・・・(2) 両式にa*a*b*bを掛け、差を取ると次のようになります。 b*c*(-2*x+c)+a*a*(-2*y+b)=0 これをxについて解くと x=a*a*(-2*y+b*(1+c^2))/2b/c・・・・(3) となります。 (3)を(1)に代入して整理すると 4*(a*a+c*c)*y*y -4*a*a*b*(1+c*c)*y +b*b*(a*a*(1+c*c)*(1+c*c)-4*c*c)=0・・・・(4) ---------- ================ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ となります。 (4)のうち、---部をA、===部をB、^^^部をC とすると、解の公式より y=(-B±√(B*B-4*A*C)/2/A で解けると思いました。 ためしにa=50, b=30, c=10として計算してみたところ、 √の中が マイナスとなってしまいます。 つまり、解なし、ということらしいです。 どうやったら交点が求まるのでしょうか。 教えてください。よろしくお願いします。

  • 楕円が円に含まれるとき

    x^2+y^2=1 の円の内部に、楕円 x^2/a^2+(y-b)^2/b^2=1 が完全に含まれるとき、aとbの関係を式に表せ。ただし、aとbは正数。 次のように考えましたが、途中で挫折しました。 接する場合を考えました。そのために、第一式を第二式に代入して、xを消去しました。yは一つの解だから重解の条件が必要になる。 ここで、この考え方ではうまくいかないことに気づく。2点で交わる場合も、yの値は重解になるのか。(yの解が1つのみだから。) ここで挫折。問題を解決するための条件をどうすればよいのか、教えてください。

  • 楕円と、x=pcosΘ、y=psinΘ

    楕円x^2/a^2 + y^2/b^2=1の周上に、2点P.Qを∠POQ=90°のようにとる。P.Qでこの楕円に引いた接線の交点をRとするとき、点Rの軌跡を求めよ。 <解答> (x・pcosΘ)/a^2 + y・psinΘ/b^2=1 (1) -(x・qsinΘ)/a^2 + y・qcosΘ/b^2=1 (2) 交点R(X,Y)とするとRは(1)(2)をみたすので、 XcosΘ/a^2 + YsinΘ/b^2 =1/p ーXsinΘ/a^2 + YcosΘ/b^2 = 1/q 二乗の和をつくると X^2/a^4+Y^2/b^4=1/p^2 + 1/q^2 =1/a^2+1/b^2 よって軌跡は、 だ円x^2/a^4+y^2/b^4 = 1/a^2 + 1/b^2である。 この問題わかりません! どうして、x・pcosΘと題意の式のxの部分に代入してるのか理由がわかりません。 私なりに考えたら、POXがΘとして、(pが右でqが左に点をとりました)POQが90°なので、x=pcosΘと考えて、題意に代入すると P^2Cos^2Θ/a^2 +P^2Sin^2Θ/b^2=1と式がなると考えたのですけど、解答をみたら(1)の式となってました>_<??(2)の式も同様に解りません。 あと交点R(X,Y)のRは(1)(2)をみたすので~って部分の意味が良くわかりません>_<? そのあと、式が二つできてるのですけど、これはどうやったらこのように作れるのですか? そして、その後二乗の和をして答えを導いてますけど、何のことをいってるのかゼンゼン解りません>_< 二乗の和をしたら、どうして答えの軌跡が求まってるのですか?

  • 3重積分について

    ∫(D) |x| + |y| + |z| (dx)^3 領域D:{x^2 + y^2 + z^2≦a^2, a>0}という問題で、解が(3πa^4)/2になるはずなのですが、極座標に変換する段階でいまいち分かりません。自分なりにやると、 x=rsinθcosφ, y=rsinθsinφ, z=rcosθ (0≦r≦a, 0≦θ≦π, 0≦φ≦2π)として、ヤコビアンがr^2 sinθになり、 ∫(D) |x| + |y| + |z| (dx)^3 =∫[0→2π]dφ∫[0→π]dθ∫[0→a]dr (r^2 sinθ)(rsinθcosφ+rsinθsinφ+rcosθ) このようになるのですが、自分がこれを解いていくと違った解になり、正解にたどり着きません。この変換が間違っているのでしょうか?単に途中の計算が間違っているのでしょうか? よろしくおねがいします。

  • 高3数C極方程式について質問です!!

    高3数C極方程式について質問です!! y^2=8x+16 を極方程式で表せ という問題なのですが、 僕は、 x=rcosθ、y=rsinθを代入して整理して、 r^2sin^θ-8rcosθ-16=0 としてから解の公式を使って、 r=4cosθ+-√{(-4cosθ)^2-sin^2θ(-16)}/sin^2θ r=4(cosθ+-1)/sin^2θ と解きましたが、-の方は不適らしいんです。 この論理は間違っていますか?? そして合っているなら-の方が不適というのはなぜなのか教えて下さい。