橢圓雙曲線中焦點三角形的面積公式大致推導過程

  • 作者:由 匿名使用者 發表于 攝影
  • 2021-08-16

1、橢圓面積:

設橢圓方程為:x^2/a^2+y^2/b^2=1,

F1、F2分別是橢圓的左右焦點,P是橢圓上任意一點,PF1和PF2夾角為θ,

在△PF1F2中,根據餘弦定理,

F1F2^2=PF1^2+PF2^2-2|PF1|*|PF2|cosθ

|PF1|+|PF2|=2a,

|F1F2}=2c,

4c^2=(PF1+PF2)^2-2|PF1||PF2|-2|PF1|*|PF2|cosθ

4c^2=4a^2-2|PF1||PF2|(1+cosθ),

|PF1||PF2|=2(a^2-c^2)/(1+cosθ)

=2b^2/(1+cosθ),

S△PF1F2=(1/2)|PF1||PF2|sinθ

=b^2sinθ/(1+cosθ)

=b^2*(2sinθ/2cosθ/2)/[2(cosθ/2)^2]

=b^2tan(θ/2)。

∴S△PF1F2=b^2tan(θ/2)。

2、雙曲線面積:

設雙曲線方程為:x^2/a^2-y^2/b^2=1,

F1、F2分別是雙曲線的左右焦點,P是雙曲線上任意一點,PF1和PF2夾角為θ,

在△PF1F2中,根據餘弦定理,

F1F2^2=PF1^2+PF2^2-2|PF1|*|PF2|cosθ,

||PF1|-|PF2||=2a,

|F1F2}=2c,

4c^2=(PF1-PF2)^2+2|PF1|*|PF2|-2|PF1|*|PF2|cosθ,

4c^2=4a^2+2|PF1|*|PF2|(1-cosθ)

|PF1|*|PF2|(1-cosθ)=2(c^2-a^2)=2b^2,

|PF1|*|PF2|=2b^2/(1-cosθ),

S△PF1F2=(1/2)|PF1||PF2|sinθ

=b^2sinθ/(1-cosθ)

=b^2*(2sinθ/2cosθ/2)/[2(sinθ/2)^2]

=b^2*cos(θ/2)/[sin(θ/2)]

=b^2cot(θ/2)。

cos

θθθθ

Top