楕円の偏心を計算する方法

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著者: Monica Porter
作成日: 18 行進 2021
更新日: 18 11月 2024
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18 偏心計算
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楕円は、2つのポイント(焦点)への距離の合計が一定になるように、ポイントのセットとして平面ジオメトリで定義できます。結果の図は、非数学的に楕円または「平らな円」として説明される場合もあります。楕円は物理学に多くの用途があり、惑星軌道の記述に特に役立ちます。偏心は、楕円の特性の1つであり、楕円がどの程度円形であるかを示す尺度です。

    楕円の部分を調べます。長軸は、楕円の中心と交差し、楕円上に端点を持つ最長の線分です。短軸は、楕円の中心と交差し、楕円に端点を持つ最短の線分です。主半軸は主軸の半分であり、副半軸は副軸の半分です。

    楕円の式を調べます。楕円を数学的に記述するにはさまざまな方法がありますが、その偏心を計算するのに最も役立つのは楕円の場合です:x ^ 2 / a ^ 2 + y ^ 2 / b ^ 2 =1。定数aおよびbは特定の楕円に固有であり、変数は楕円上にあるポイントのxおよびy座標です。この方程式は、中心が原点にあり、xおよびy原点にある長軸と短軸を持つ楕円を表します。

    半軸の長さを特定します。方程式x ^ 2 / a ^ 2 + y ^ 2 / b ^ 2 = 1では、半軸の長さはaとbで与えられます。大きい値は長軸を表し、小さい値は短軸を表します。

    焦点の位置を計算します。焦点は長軸上にあり、中心の両側にあります。楕円の軸は原点の線上にあるため、1つの座標は両方の焦点で0になります。のもう1つの座標は、1つの焦点では​​(a ^ 2-b ^ 2)^(1/2)であり、a> bである他の焦点では​​-(a ^ 2-b ^ 2)^(1/2)です。

    中心から半焦点軸の長さへの焦点の距離の比として、楕円の離心率を計算します。したがって、離心率eは(a ^ 2-b ^ 2)^(1/2)/ aです。すべての楕円について0 <= e <1であることに注意してください。離心率が0の場合、楕円は円であり、長くて細い楕円の離心率は1に近いことを意味します。