椭圆的参数方程及其与普通方程的互化
在圆锥曲线与方程中,我们学习过椭圆的定义与标准方程、椭圆的几何性质、椭圆的焦点三角形等。下面介绍椭圆的参数方程。
如图1所示,以原点为圆心,分别以为半径作两个同心圆,点是大圆半径与小圆的交点,过点作,垂足为,过点作,垂足为,则当半径绕点旋转时,点的横坐标与点的横坐标相同,点的纵坐标与点的纵坐标相同。而、的坐标可以通过引进参数建立联系。
设,,则
,,
利用圆的参数方程,得点的轨迹的参数方程
(为参数),
从中消去参数,即得到椭圆的普通方程:
。
图1 图2
(1) 椭圆的参数方程为
;
(2) 在椭圆的参数方程中,常数、分别是椭圆的长半轴长和短半轴长。,称为离心角,规定参数的取值范围是。
(3) 同理,焦点在轴上的椭圆的参数方程为
。