关于圆锥曲线的伸缩变换公式,综合搜索结果整理如下:
一、伸缩变换公式
坐标伸缩变换
将坐标 $(x, y)$ 进行伸缩变换:
$$
\begin{cases}
x' = \frac{1}{a}x \\
y' = \frac{1}{b}y
\end{cases}
$$
其中 $a$ 和 $b$ 为伸缩系数。该变换可将一般圆锥曲线方程转换为标准形式。
具体应用示例
例如,将椭圆 $\frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{4} = 1$ 通过伸缩变换 $\phi: x' = \frac{1}{3}x, y' = \frac{1}{2}y$ 转换为标准圆方程 $x'^2 + y'^2 = 1$。
二、离心率计算
通过伸缩变换后,椭圆的标准方程为 $\frac{x'^2}{a'^2} + \frac{y'^2}{b'^2} = 1$,离心率 $e$ 计算公式为:
$$
e = \sqrt{1 - \frac{b'^2}{a'^2}}
$$
例如,将 $\frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{4} = 1$ 伸缩后,$a' = 1, b' = \frac{2}{3}$,则离心率 $e = \sqrt{1 - \left(\frac{2}{3}\right)^2} = \frac{\sqrt{5}}{3}$。
三、其他相关公式
椭圆焦点性质
焦半径公式:$PF_1 = a + ex_0, PF_2 = a - ex_0$($F_1, F_2$ 为焦点,$x_0$ 为点 $P$ 的横坐标)
通径长:$\frac{2b^2}{a}$
双曲线焦点性质
焦半径公式:$PF_1 = a + ex_0, PF_2 = a - ex_0$
焦点三角形面积:$S = \frac{b^2}{\tan(\theta/2)}$($\theta$ 为 $\angle F_1PF_2$)
四、注意事项
伸缩变换需结合具体曲线类型调整公式中的参数(如椭圆的 $a, b$)
变换后需重新验证曲线的几何性质(如离心率、焦点位置等)
以上公式和性质综合了椭圆、双曲线等常见圆锥曲线的标准形式与几何特征,建议结合具体问题灵活运用。