椭圆与直线相交
设直线点斜式方程为y=kx+m,椭圆方程为
如果直线与椭圆有交点,交点既在椭圆上也在直线上,那么想要求交点坐标,可解下列方程组
方程组消去y后,可得到关于x的一元二次方程
如果方程无实数解,那么直线与椭圆没有交点,此时直线在椭圆外;如果方程有两个相同的实数解,那么直线与椭圆相切;如果方程有两个不同的实数解,那么直线与椭圆相交。
求椭圆的弦长
假设直线与椭圆相交,交点为(x1,y1)和(x2,y2),有时候我们并不关心交点坐标,但是想求出两个交点之间的距离(弦长),不用求出交点坐标也有办法。
弦长用交点坐标表示为
交点在直线上,那么可将y用x表示
那么,弦长可表示为
由一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理),可求出两根之和、两根之积,进而可求出弦长,现推导如下
特殊情况,当直线经过椭圆焦点时,有下列等式成立
那么继续化简
过焦点的弦长为
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