圆锥曲线是指由圆锥与平面相交所产生的曲线,包括椭圆、双曲线和抛物线。[3] 圆锥曲线经历了论证几何、解析几何、射影理论、线代理论等多方面的研究,形成了多种定义。目前使用的主要是第一定义和第二定义(统一定义)。[3]
圆锥曲线的统一定义指的是到定点F的距离与到定直线l的距离(F不在l上)的比e是常数的点的轨迹叫作圆锥曲线,其中e(e=c/a)是圆锥曲线的离心率,定点F是圆锥曲线的焦点,定直线l是圆锥曲线的准线。当0<e<1时为椭圆,其标准方程为x²/a²+y²/b²=1(a>b>0),准线方程为x=±a²/c(a²=b²+c²);当e=1时为抛物线,标准方程包括y²=2px等类型;当e>1时为双曲线,标准方程为x²/a²-y²/b²=1。[5]
圆锥曲线应用广泛。宇宙中天体的运动轨迹是圆锥曲线,根据圆锥曲线性质可推算天体运动。每种圆锥曲线拥有独特的光学性质,应用于探照灯、手电筒等器件的设计中。圆锥曲线还可用于机械零件设计和位置定位等。[4][6][7][8] 历史沿革