楕円
eclipse
xy平面上の2点からの距離の和が等しい点の集合。
\[
標準形 \ : \ \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1 \quad (a > 0, \ b > 0)
\]
\[
a > b > 0のとき、焦点F = (\sqrt{a^2 - b^2}, 0), \ (-\sqrt{a^2 - b^2}, 0) \ で横長の楕円となる。
\]
\[
b > a > 0のとき、焦点F = (0, \sqrt{b^2 - a^2}), \ (0, -\sqrt{b^2 - a^2}) \ で縦長の楕円となる。
\]
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\[
青 : \frac{x^2}{4^2} + \frac{y^2}{2^2} = 1 \ (a \gt b), \ \ F = (2 \sqrt{3}, 0), (-2 \sqrt{3}, 0) \\
赤 : \frac{x^2}{2^2} + \frac{y^2}{4^2} = 1 \ (a \lt b), \ \ F = (0, 2 \sqrt{3}), (0, -2 \sqrt{3}) \\
黒 : \frac{x^2}{1^2} + \frac{y^2}{1^2} = 1 \ (a = b), \ \ F = (0, 0)
\]
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\[
\frac{(x - p)^2}{a^2} + \frac{(y - q)^2}{b^2} = 1 \ は標準形をx方向にp, \ y方向にqだけずらした楕円となる。
\]
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\[
赤 : \frac{(x-3)^2}{4^2} + \frac{(y-2)^2}{2^2} = 1 \ (a \lt b), \ \ F = (2 \sqrt{3} + 3, 2), (-2 \sqrt{3} + 3, 2) \\
黒 : \frac{x^2}{4^2} + \frac{y^2}{2^2} = 1 \ F = (0, 0) \\
\]
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\[
楕円\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2}=1 \ 上の点(x_0, y_0)における接戦の方程式 \ : \
\frac{x_0 x}{a^2} + \frac{y_0 y}{b^2}=1
\]
双曲線
hyperbora
xy平面上の2点からの距離の差が等しい点の集合。
\[
\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1 \ (左右), \ 漸近線 \ y = \pm \frac{b}{a}x, \ 焦点 \ F = ( \pm \sqrt{a^2 + b^2}, 0 ), \ 頂点 \ ( \pm a, 0 )
\]
\[
\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = -1 \ (上下), \ 漸近線 \ y = \pm \frac{b}{a}x, \ 焦点 \ F = ( 0, \pm \sqrt{a^2 + b^2} ), \ 頂点 \ ( 0, \pm b )
\]
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\[
黒 : \frac{x^2}{2^2} + \frac{y^2}{2^2} = 1 \ (左右) \\
赤 : \frac{x^2}{2^2} + \frac{y^2}{2^2} = -1 \ (上下)
\]
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\[
双曲線\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2}= \pm 1 \ 上の点(x_0, y_0)における接戦の方程式 \ : \
\frac{x_0 x}{a^2} - \frac{y_0 y}{b^2} \pm 1
\]
放物線
parabola
\[
y^2=4px : 焦点 \ (p, 0), \ 準線 \ x = -p, \ 接線の方程式 \ yy_1 = 2p(x + x_1)
\]
\[
x^2=4py : 焦点 \ (0, p), \ 準線 \ y = -p, \ 接線の方程式 \ xx_1 = 2p(y + y_1)
\]
\[
焦点を \ F(x_f, y_f) , 放物線上の動点 \ P(x_p, y_p) \ から準線 \ x=x_d への垂線を \ PH \ とすると、常に \ PF=PH \ であり,
\sqrt{(x_p-x_f)^2 + (y_p-y_f)^2} = |x - x_d| \ が成り立つ。
\]
\[
放物線 y^2=4pxの(x_1, y_1)における接戦の方程式 \ : \ y_1 y = 2p(x + x_1)
\]