一点处椭圆的法线
相交椭圆位于另一点
.对应于的角度
可以通过求解方程找到
![(P-Q)·(dP)/(dt)=0](/images/equations/EllipseTangent/NumberedEquation1.svg) |
(1)
|
对于
,哪里
和
.这提供了解决方案
![t^'=+/-cos^(-1)[+/-(N(t))/(a^4sin^2t+b^4cos^2t)],](/images/equations/EllipseTangent/NumberedEquation2.svg) |
(2)
|
哪里
![N(t)=1/2b^2成本[a^2+b^2+(b^2-a)^2cos(2t)]+a^2(a-b)(a+b)成本in^2t,](/images/equations/EllipseTangent/NumberedEquation3.svg) |
(3)
|
其中
给出了有效的解决方案。插入此插件以获得
然后给出
要找到最大距离,求导数并设为零,
![d^'(t)=(2ab(a-b)(a+b)成本sintsqrt(b^2cos^2t+a^2sin^2t))/((b^4cos^2 t+a|4sin^2 t)^2)×(a^4sin^2t+b^4cos^2t-2a^2b^2)=0,](/images/equations/EllipseTangent/NumberedEquation4.svg) |
(7)
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它简化为
![a^4sin^2t+b^4cos^2t-2a^2b^2=0。](/images/equations/EllipseTangent/NumberedEquation5.svg) |
(8)
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替代
而求解给出了
将这些插入
然后给出
![d_(min)=(3sqrt(3)a^2b^2)/((a^2+b^2)^(3/2))。](/images/equations/EllipseTangent/NumberedEquation6.svg) |
(11)
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这个问题是作为Sangaku问题1912年,在宫城县的一块石碑上(罗斯曼,1998年)。可能有一个聪明的这个问题的解决方案不需要微积分,但如果需要微积分则未知原始作者在解决方案中使用了(Rothman 1998)。
另请参阅
椭圆
与Wolfram一起探索| Alpha
工具书类
《日本寺庙几何》科学。阿默尔。 2781998年5月,第85-91页。参考Wolfram | Alpha
椭圆切线
引用如下:
埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“椭圆切线。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/EllipseTangent.html
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