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椭圆的意思、椭圆的详细解释

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椭圆的解释

[ellipse;elliptic] 一种规则的卵形线;特指平面两定点(焦点)的距离之和为一常数的所有点的轨迹

详细解释

亦作“ 椭圜 ”。长圆形。 清 姚鼐 《罗雨峰鬼趣图》诗:“君看隙外光,穿落窗中壤,或方或椭圜,横斜直曲枉。” 杨沫 《青春之歌》第一部第一章:“她的脸庞是椭圆的、白晳的,晶莹得好像透明的玉石。”

词语分解

专业解析

椭圆是平面几何中的基本图形,指平面上到两个固定点(焦点)的距离之和为常数的所有点的集合。这个常数必须大于两焦点间的距离。以下是其详细解释:


一、基本定义与数学特性

  1. 核心定义

    椭圆是满足以下条件的点集:任意一点到两个定点(焦点 ( F_1 ), ( F_2 ))的距离之和恒等于定值(( 2a ),( a ) 为半长轴),即:

    $$ |PF_1| + |PF_2| = 2a quad (2a > |F_1F_2|) $$

    此定义体现了椭圆的对称性与封闭性。

  2. 关键参数

    • 焦点:决定椭圆形状的两个定点,间距记为 ( 2c )(( c ) 为半焦距)。
    • 长轴与短轴:长轴长度为 ( 2a )(最长直径),短轴长度为 ( 2b )(最短直径),满足关系:

      $$ a = b + c $$

    • 离心率:( e = frac{c}{a} )(( 0 < e < 1 )),数值越接近 0 则形状越接近圆形。

二、词源与汉语释义

“椭圆”一词由“椭”(古指长圆形器物)与“圆”复合而成,最早见于《几何原本》的汉译本。现代汉语词典释义为:

椭圆(tuǒyuán):一种规则的卵形封闭曲线,其上任一点到两焦点的距离之和为定值。


三、应用领域

  1. 天文学:行星轨道近似椭圆,太阳位于焦点之一(开普勒第一定律)。
  2. 光学与工程:椭圆镜面具有汇聚光线的特性,用于卫星天线、医疗设备等。
  3. 艺术与设计:因视觉和谐感,广泛应用于建筑轮廓、工业产品造型。

参考文献

中国社会科学院语言研究所. 《现代汉语词典》(第7版). 商务印书馆, 2016.

中华人民共和国国家标准. 《GB/T 3102.1-1993 空间和时间的量与单位》.

中国天文学会. 《天文学名词》. 科学出版社, 2019.

王大珩. 《光学手册》. 机械工业出版社, 2010.

王受之. 《世界现代设计史》. 中国青年出版社, 2015.

网络扩展解释

椭圆是平面上的一种重要几何图形,其数学定义和性质如下:

一、数学定义 椭圆是平面上到两个定点(称为焦点)的距离之和为常数的所有点的集合。这两个焦点位于椭圆的长轴上,且对称分布于椭圆中心两侧。当两个焦点重合时,椭圆退化为圆。

二、几何性质

  1. 长轴与短轴:椭圆最长的直径称为长轴(长度为2a),最短的直径称为短轴(长度为2b)。长轴两端点称为顶点。
  2. 离心率:表示椭圆的扁平程度,计算公式为 $e = frac{c}{a}$(其中 $c$ 是焦点到中心的距离)。离心率范围在0到1之间,值越大椭圆越扁。
  3. 焦点性质:任意一点到两个焦点的距离之和恒等于长轴长度 $2a$,即 $PF_1 + PF_2 = 2a$。

三、标准方程 当椭圆中心在坐标原点时:

四、应用领域

  1. 天文学:行星绕太阳的轨道是椭圆(开普勒第一定律)
  2. 工程学:用于设计拱桥、卫星天线等具有聚焦特性的结构
  3. 光学:椭圆镜面可将从一个焦点发出的光线反射到另一个焦点

五、相关公式

椭圆与圆的区别在于其不对称性,这种特性使其在自然界和人造设备中具有广泛的应用价值。

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