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#1 (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 13:04
huangchong
此帖转自 翻墙五毛 在 军事天地(Military) 的帖子:如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

知道孔乙己们又要掉书袋了:”不只是椭圆,还有正圆,抛物线,双曲线。”你妈,这里问的只是椭圆。

圆柱斜着切一刀,切出个椭圆很好理解,符合直觉,因为圆柱两头一样粗。圆锥一头尖一头粗,为啥切出来也是个椭圆?按照直觉,不应该是像鸡蛋一样一头大一头小吗?不要扯什么椭圆函数xy,这里讨论的是直觉

#2 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 13:16
YWY
我也曾有这个疑问。我也没有直观的理解。我最终选择相信xy方程。哪位能给出直观解释就是造福术版(人类)

#3 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 17:47
bihai
huangchong 写了: 2024年 1月 3日 13:04 此帖转自 翻墙五毛 在 军事天地(Military) 的帖子:如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

知道孔乙己们又要掉书袋了:”不只是椭圆,还有正圆,抛物线,双曲线。”你妈,这里问的只是椭圆。

圆柱斜着切一刀,切出个椭圆很好理解,符合直觉,因为圆柱两头一样粗。圆锥一头尖一头粗,为啥切出来也是个椭圆?按照直觉,不应该是像鸡蛋一样一头大一头小吗?不要扯什么椭圆函数xy,这里讨论的是直觉
一个内切球,一个外切球,两个球与平面的切点为焦点,在圆锥法线方向两个球的切圆距离为定长。则到两个顶点的距离之和为定长,椭圆。

#4 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 18:32
huangchong
bihai 写了: 2024年 1月 3日 17:47 一个内切球,一个外切球,两个球与平面的切点为焦点,在圆锥法线方向两个球的切圆距离为定长。则到两个顶点的距离之和为定长,椭圆。
两个都是圆锥内切球吧?一个在平面上边 一个在平面下边
从侧面看就是一个三角形 两边延长以后 的内切圆和外切圆

#5 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 19:02
laodongzhe18
一个圆锥,如果去掉尖,在仿射几何里一样是个圆柱,而且形变只是一个Z坐标变量。一个平面切过圆柱,Z坐标被消去,所以形变消失,XY平面一样是不变量,即椭圆。这个是解释,不是严格证明。

#6 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 19:18
YWY
bihai 写了: 2024年 1月 3日 17:47 一个内切球,一个外切球,两个球与平面的切点为焦点,在圆锥法线方向两个球的切圆距离为定长。则到两个顶点的距离之和为定长,椭圆。
我没有完全理解,能不能解释下“在圆锥法线方向两个球的切圆距离为定长”是啥意思?具体怎么做切圆?展开说说?

#7 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 19:22
YWY
laodongzhe18 写了: 2024年 1月 3日 19:02 一个圆锥,如果去掉尖,在仿射几何里一样是个圆柱,而且形变只是一个Z坐标变量。一个平面切过圆柱,Z坐标被消去,所以形变消失,XY平面一样是不变量,即椭圆。这个是解释,不是严格证明。
用xyz解方程的话,直接把平面z = ax + by带入圆锥z2 = cx2 + cy2 就行了。

这里我们是想找到(更加)直观的理解。

#8 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 19:25
laodongzhe18
直观的理解就是让它变成鸡蛋的因素不存在。
YWY 写了: 2024年 1月 3日 19:22 用xyz解方程的话,直接把平面z = ax + by带入圆锥z2 = cx2 + cy2 就行了。

这里我们是想找到(更加)直观的理解。

#10 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 19:47
laodongzhe18
这个大家都知道,问题是如何直观地推到出那个圈是二次曲线?
VladPutin 写了: 2024年 1月 3日 19:34 封闭的二次曲线除了椭圆还有其他形状吗?

#11 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 19:48
oldogzhao
我提个思路, 能不能证明切面以某轴对称? 对称的话除了圆就是椭圆

huangchong 写了: 2024年 1月 3日 13:04 此帖转自 翻墙五毛 在 军事天地(Military) 的帖子:如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

知道孔乙己们又要掉书袋了:”不只是椭圆,还有正圆,抛物线,双曲线。”你妈,这里问的只是椭圆。

圆柱斜着切一刀,切出个椭圆很好理解,符合直觉,因为圆柱两头一样粗。圆锥一头尖一头粗,为啥切出来也是个椭圆?按照直觉,不应该是像鸡蛋一样一头大一头小吗?不要扯什么椭圆函数xy,这里讨论的是直觉

#12 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 19:50
bihai
huangchong 写了: 2024年 1月 3日 18:32 两个都是圆锥内切球吧?一个在平面上边 一个在平面下边
从侧面看就是一个三角形 两边延长以后 的内切圆和外切圆
对,都是圆锥的内切球。就是在平面两侧各一个。

#14 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 19:56
Sususu
既然圆柱切成椭圆。那么当圆柱一端缩小的时候会发生什么?

#15 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 20:06
bihai
YWY 写了: 2024年 1月 3日 19:18 我没有完全理解,能不能解释下“在圆锥法线方向两个球的切圆距离为定长”是啥意思?具体怎么做切圆?展开说说?

图片

这个图,圆锥顶点是O,平面交圆锥是一个封闭曲线,假设上面有一个点X。下面证明X到两个顶点距离之和为定长。


在圆锥内会有一个内切圆,和圆锥相切(上面的切圆),和平面相切(切点为A)。
在圆锥内会还有一个内切圆,和圆锥相切(下面的切圆),和平面相切(切点为B)。

设XO交上切圆于P,那么XA=XP
设XO交下切圆于Q,那么XB=XQ

则XA + XB=XP + XQ = PQ

#16 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 20:20
YWY
bihai 写了: 2024年 1月 3日 20:06 图片

这个图,圆锥顶点是O,平面交圆锥是一个封闭曲线,假设上面有一个点X。下面证明X到两个顶点距离之和为定长。


在圆锥内会有一个内切圆,和圆锥相切(上面的切圆),和平面相切(切点为A)。
在圆锥内会还有一个内切圆,和圆锥相切(下面的切圆),和平面相切(切点为B)。

设XO交上切圆于P,那么XA=XP
设XO交下切圆于Q,那么XB=XQ

则XA + XB=XP + XQ = PQ
谢!厉害!学习了。

PQ的长度和点X无关(只要X在交叉曲线上),定长。

别介意啊,我纠正你上面一个术语:OX那条线好像叫圆锥的母线,不是法线(法线一般指垂直于曲面的直线)。

#17 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 20:50
bihai
YWY 写了: 2024年 1月 3日 20:20 谢!厉害!学习了。

PQ的长度和点X无关(只要X在交叉曲线上),定长。

别介意啊,我纠正你上面一个术语:OX那条线好像叫圆锥的母线,不是法线(法线一般指垂直于曲面的直线)。
对,是母线。我一定是中文越来越差了,多少年不说这个词了,谢谢纠正。

#18 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 20:58
翻墙五毛
你妈,问你们如何从直觉理解。一帮孔乙己又开始列方程了。怪不得说是小镇做题家

#19 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 21:47
laodongzhe18
数学上很多“不变”是反直觉的,必须用公式来理解。
翻墙五毛 写了: 2024年 1月 3日 20:58 你妈,问你们如何从直觉理解。一帮孔乙己又开始列方程了。怪不得说是小镇做题家

#20 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 22:00
mesofish
huangchong 写了: 2024年 1月 3日 13:04 此帖转自 翻墙五毛 在 军事天地(Military) 的帖子:如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

知道孔乙己们又要掉书袋了:”不只是椭圆,还有正圆,抛物线,双曲线。”你妈,这里问的只是椭圆。

圆柱斜着切一刀,切出个椭圆很好理解,符合直觉,因为圆柱两头一样粗。圆锥一头尖一头粗,为啥切出来也是个椭圆?按照直觉,不应该是像鸡蛋一样一头大一头小吗?不要扯什么椭圆函数xy,这里讨论的是直觉
你把切出来的椭圆和圆锥高线比,
确实是一头大一头小
但高线和椭圆相交不在椭圆中点,
所以就算一头大一头小也不影响椭圆对称

#24 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 22:14
FGH
我也有一个关于椭圆的疑惑。我可以直观理解椭圆是圆被压扁的结果。
但是如何直观的理解椭圆的两个焦点?
从一个焦点发射的光线经过椭圆反弹必定到达另一个焦点。

#25 Re: (转载)如何直观的理解圆锥的切面是个椭圆?

发表于 : 2024年 1月 3日 22:27
huangchong
bihai 写了: 2024年 1月 3日 20:06 图片

这个图,圆锥顶点是O,平面交圆锥是一个封闭曲线,假设上面有一个点X。下面证明X到两个顶点距离之和为定长。


在圆锥内会有一个内切圆,和圆锥相切(上面的切圆),和平面相切(切点为A)。
在圆锥内会还有一个内切圆,和圆锥相切(下面的切圆),和平面相切(切点为B)。

设XO交上切圆于P,那么XA=XP
设XO交下切圆于Q,那么XB=XQ

则XA + XB=XP + XQ = PQ
厉害厉害 非常精彩