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題:空間中, 有一平面:x+3z=4, 圓錐:x^2+y^2=z^2 此平面截圓錐的圖形為橢圓,求此橢圓的長短軸長及焦點坐標? 我的作法如下 (1.請幫我看有沒有寫正確, 2.且幫我接下去寫完 但我手邊沒有正解,抱歉..): {x+3z=4 ---------(1) {x^2+y^2=z^2 ----(2) 由(1)得 z=(4-x)/3 ,帶入(2) 得 (x-1/2)^2 y^2 ---------- + ----- = 1 是欲求的橢圓,投影在xy平面上的橢圓 9/4 2 平面 x+3z=4 的法向量 為 (1,0,3) 及 xy平面的法向量 為 (0,0,1) 所以兩平面 cosθ= 3/√10 是故,欲求的橢圓 的 長軸長 為 : 2*(3/2)*(secθ)= 2*(3/2)*(√10/3) = √10 短軸長 為 : 2*(√2)*(secθ)= 2*(√2)*(√10/3) = 4√5/3 中心點的坐標 為 : (1/2,0,不會) 所以焦點也不會了>"< 感謝指教喔^^ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 219.71.40.136 ※ 編輯: smilerr 來自: 219.71.40.136 (07/25 17:12)
npes87184 :這樣帶真的會是投影在xy平面上? 07/25 18:19
npes87184 :那個應該只是解集合,把它丟到那個平面上,這樣就會 07/25 18:29
npes87184 :有x,y,z,之後用微分之類的方法,可以嘗試解z的最大 07/25 18:29
npes87184 :最小,兩點中間就是中心點。 07/25 18:29
smilerr :樓上的~這是投影在xy平面上沒錯啊! 07/25 18:57
bjiyxo :這個...中心點的座標不把點帶入原方程式就好了嗎? 07/25 19:51
bjiyxo :所以焦點座標是(1,0,1)和(0,0,4/3) 07/25 19:55
bjiyxo :把XY座標帶入那個平面的方程式 07/25 20:05
smilerr :b大 中心點是(1/2,0,7/6) 可是我仍不會找焦點..Orz 07/25 20:16
bjiyxo :焦點就先求xy平面的焦點 然後投影上去 07/25 20:19
smilerr :b大,感謝你..我會了 ^__^ 07/25 20:22
tml :這部分可能有點錯要澄清一下:橢圓可以投影成圓 07/27 05:30
tml :但是焦點不會變成同一點,所以焦點不能用逆投影求出 07/27 05:30
tml :這題其實不用列橢圓方程(太複雜),其實只要把 07/27 05:31
tml :周圍四個點的坐標求出,那其他點就很容易了 07/27 05:32
tml :幸好平面只有x和z,所以可以在y=0平面上考慮就好 07/27 05:32
tml :x+3z=4和x=z及x=-z的交點即長軸頂點,(1,1)和(-2,2) 07/27 05:34
tml :中心點即為其中點(-1/2,3/2),長軸長為√10 07/27 05:35
tml :短軸頂點比較麻煩,注意到中心點的z坐標3/2 07/27 05:36
tml :圓錐和z=3/2相交的圓(半徑3/2)和x=-1/2的交點即為短 07/27 05:38
tml :軸頂點,不難求出半短軸長=√[(3/2)^2-(1/2)^2]=√2 07/27 05:39
tml :c=√(a^2-b^2)=√2/2然後在用中心點到長軸頂點的向量 07/27 05:40
tml :縮放就能找出兩個焦點了(y坐標為0應該不難得出)。 07/27 05:41
smilerr :t大~若這題目改成:平面x+y+3z=2截圓錐x^2+y^2=z^2 07/27 09:41
smilerr :平面同時有x,y,z的話,那該怎麼辦呢? 07/27 09:42
smilerr :請問..這類題目..是不是高中數學99課綱之前的舊教材 07/27 09:48
smilerr :呢? 或是曾經是大學的數學系哪一課的內容嗎? 07/27 09:50
smilerr :我很想自己去查書弄懂它們..但不知道該查哪類的書.. 07/27 09:51
tml :其實會轉軸的話方法是類似的(只是多一道手續更複雜) 07/30 08:30
tml :把整個坐標空間沿z軸逆時針方向轉45度,即 07/30 08:31
tml :x=(x'-y')/√2 y=(x'+y')/√2 z=z' 07/30 08:32
tml :可以得到只有x'和z'的平面(圓錐方程形式完全不變) 07/30 08:33
tml :最後得到的坐標點再轉軸回去的話就可以得到實際坐標 07/30 08:33
tml :x'=(x+y)/√2 y'=(-x+y)/√2 z'=z 07/30 08:34
tml :因為平面變成(√2)x'+3z'=2的關係,答案會非常醜... 07/30 08:35
sneak : 短軸頂點比較麻煩,注意 https://muxiv.com 11/10 12:03
sneak : 軸頂點,不難求出半短軸 http://yofuk.com 01/02 15:29
muxiv : 軸頂點,不難求出半短軸 http://yaxiv.com 07/07 11:16