焦点 (几何)

✍ dations ◷ 2025-11-25 01:47:50 #圆锥曲线,几何学

在几何学上,焦点是指建构曲线中的一些特殊点。例如用一个或二个焦点可以定义圆锥曲线,分别为圆(一个焦点)、椭圆(二个焦点)、抛物线(一个焦点和一条线)及双曲线(二个焦点),此外,有二个焦点可以定义卡西尼卵形线及Cartesian卵形线(英语:Cartesian oval),二个以上的焦点可以定义n-ellipse(英语:n-ellipse)。

椭圆可以定义为平面上到两个固定点(焦点)的距离之和为常数的点之轨迹。

圆是一种特殊的椭圆,其二个焦点重合,只剩一个焦点。因此圆可以定义为平面上到一个固定点的距离为常数的点之轨迹。圆也可以用阿波罗尼斯圆(英语:Circles of Apollonius)的方式定义,定义成和二个焦点距离有固定比例的点之轨迹,会出现二个不同的轨迹。

抛物线是一种特殊的椭圆,其中一个焦点在无穷远处。

双曲线也可以用二个焦点来定义,是两个焦点的距离差(的绝对值)是常数的点的轨迹。

也可以用一个焦点和一条准线(directrix)定义圆锥曲线,准线是不通过焦点的直线。圆锥曲线是距焦点距离和距准线距离比例为一定值的线,此定值即为偏心率。若在0到1之间,此圆锥曲线为椭圆,若=1,此圆锥曲线为抛物线,若大于1,此圆锥曲线为双曲线。若到焦点的距离固定,准线为无穷远线,偏心率为零,此圆锥曲线就是圆。

在重力场的二体问题中,二个物体相对于彼此的轨道可以用二个重叠的圆锥曲线表示,二个圆锥曲线的都会有焦点落在二个物体的共同质量中心(质心)。

例如,微型行星冥王星的最大卫星冥卫一其轨道为椭圆,其中一个焦点在冥王星-冥卫一双星系统的质心上,而冥王星的的轨道为椭圆,其中一个焦点也是在双星系统的质心上,如动画,中所述。

而地球的卫星月球轨道的椭圆,也有一个焦点在地球-月球双星系统的质心上,但此质心在地球内部,而地球(或说是地球的质心)也绕着椭圆轨道运转,而一个焦点也在地球-月球双星系统的质心上。

而冥王星-冥卫一系统也在另一个椭圆轨道上运行,此椭圆的一个焦点是冥王星、冥卫一和太阳的质心,而地球-月球系统也是在另一个类似的椭圆轨道上运行。这些质心都在太阳的内部。

二颗联星也会绕着其共同质心,在椭圆轨道上运行。

相关

  • 打喷嚏喷嚏,又称喷嚏反射,是一种人和动物的生理反射行为。反射的感受器在鼻黏膜,由三叉神经传导到脑部。打喷嚏前,鼻子变得发酸、发痒。过程一般为急促吸气,张嘴,然后高速(可达每小时50公
  • 奋锐党奋锐党(Zealotry;希伯来语:.mw-parser-output .script-hebrew,.mw-parser-output .script-Hebr{font-size:1.15em;font-family:"Ezra SIL","Ezra SIL SR","Keter Aram Tsova","
  • 皮斯可皮斯可酒(Pisco)是秘鲁和智利传统的一种由葡萄发酵蒸馏而成的烈酒,在世界上知名度很高,堪称秘鲁和智利的国酒。多年来,秘鲁智利两国就皮斯科酒的国籍问题一直争论不休,2013年,欧盟
  • 总图书馆国立台湾大学图书馆(英语:National Taiwan University Library,简称台大图书馆)是国立台湾大学所属各图书馆之总称。除总图书馆外,尚有医学院及社科院(含万才法律图书馆)二所学院图
  • 浊软颚边擦音浊软颚边擦音(Voiced velar lateral fricative)是一种辅音,被使用于一些口语中。国际音标(IPA)没有直接表示此音的音标,但可以透过修改软颚边近音⟨ʟ⟩加上较高(英语:Relative arti
  • 硝酸铯硝酸铯(英文:Caesium nitrate)是一种无机化合物,属于硝酸盐,其化学式为CsNO3,由氮、铯、氧组成,其中氮和氧是由共价键组成硝酸根离子,硝酸根离子和铯离子间由离子键结合,为一种盐
  • 新北市深坑区农会新北市深坑区农会,成立于1918年,其主要业务以信用、保险、推广、供销为经营服务重点。
  • 和歌山县旗和歌山县旗(日语:和歌山県旗/わかやまけんき )是日本的47面都道府县旗之一。该条目是对和歌山县旗以及和歌山章(日语:和歌山県章/わかやまけんしょう)的解说。在公开征集设计方案的
  • 齐皇后齐皇后,后秦文桓帝姚兴的第二任皇后。弘始十四年(412年)十月,她由昭仪册封为皇后,史书对她的记载非常少,不知道她的子女情况和去世时间。
  • 阿马托阿马托是由TNT和硝酸铵合成的高爆炸性物质。英国原名Amatol是由铵(Ammonium)和甲苯(Toluene)合成的。在第一次世界大战和第二次世界大战中,阿马托作为作为空投炸弹、弹药、深水炸