椭圆的周长和面积公式是什么?椭圆周长如何求出精确
发布时间: 2023-07-18

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椭圆的周长和面积公式是什么

椭圆的面积公式:S=π×a×b(其中a,b分别是椭圆的长半轴、短半轴的长)或S=π×A×B/4(其中A、B分别是椭圆的长轴、短轴的长)。

椭圆的面积公式可利用仿射变换法、积分法等方法求得,此处以仿射变换法为例推到椭圆的面积公式:从椭圆方程可知椭圆是一个被“压缩”了的圆,则可设椭圆方程为:(x/a)^2+(y/b)^2=1

令:x’=x,y’=y*a/b,

我们就可以在新的坐标系中得到一个圆:x’^2+y’^2=a^2

新坐标系其实是一个在y方向等比(比例为a/b)拉长了的坐标系,这样在新坐标系得到面积 S=π*a^2后,再乘以比例b/a后得到:S=π×a×b 就是所求答案

椭圆周长公式:L=2πb+4(a-b)(其中a,b分别是椭圆的长半轴、短半轴的长)。

椭圆周长如何求出精确值

对于椭圆周长的精确解是数学史上的一个未知,而我们常用的椭圆周长公式:c=2bπ+4(a-b)=〔b½π+(a-b)〕4,而后面的公式会让我们更好理解,为什么我要这样写:是因为c=b½π+(a-b)是90度的一个角,乘4是就4x90=360度的一整体椭圆的周长。

但是我们还是不太明白对这个公式的理解,并不是看不懂,而是对结构性不能很好的理解,椭圆周长公式为什么是这样,依据是什么?我不知道有多少人能真正能理解,我不知道。我对它精确值觉得有疑问,所以我用了近一年的时间,画了很多图,我知道,长短轴形成的90度的椭圆周长在小于a+b,大于c边之间,时时在思考,用了很多很多的计算方法都不能另我觉的满意。就在近两天,因为我无时不在想,无意间有一个想法,验证出了另我满意的答案。

如果直径为2米的一个圆,分为四个90度的扇形,那么扇形两条边就是1:1,弧长就是1.570796326794897……。那么弧长减去一条边1,就是0.570796326794897……。另一边就形成1:0.570796326794897……。我突然想到它是不是一个比呢?我设了如用一条边还是1米,另一条缩短为0.7米,就形成椭圆的长短轴,短轴0.7x0.570796326794897=0.399557428756428,

1+0.399557428756428=1.399557428756428x4=5.59822971502571……。就是椭圆¼也就是90度。乘上4就是360度整个椭圆周长,可以写公式为:〔a+(bx0.570796326794897……

)〕x4。我用2bπ+4(a-b)公式去验证,完全相等,不差分毫。

如果把0.570796326794897……设为L为椭圆常数,那写公式就非常简单c=(a+bL)x4。而这个公式不但可以算椭圆周长,也可以算圆周长,圆周长和椭圆周长合二为一变成一个公式。但是椭圆公式可以带替圆周长公式,而圆周长公式却不能带替椭圆周长公式。而且就是说椭圆周长公式2bπ+4(a-b)不是近似精确值,而是精确值。

椭圆周长怎么算呀

椭圆周长公式:L=2πb+4(a-b)

椭圆周长定理:椭圆的周长等于该椭圆短半轴长为半径的圆周长(2πb)加上四倍的该椭圆长半轴长(a)与短半轴长(b)的差。

扩展资料

椭圆与三角函数的关系

关于椭圆的周长等于特定的正弦曲线在一个周期内的长度的证明:

半径为r的圆柱上与一斜平面相交得到一椭圆,该斜平面与水平面的夹角为α,截取一个过椭圆短径的圆。以该圆和椭圆的某一交点为起始转过一个θ角。则椭圆上的点与圆上垂直对应的点的高度可以得到f(c)=r tanα sin(c/r)。

r:圆柱半径;

α:椭圆所在面与水平面的角度;

c:对应的弧长(从某一个交点起往某一个方向移动);

以上为证明简要过程,则椭圆(x*cosα)^2+y^2=r^2的周长与f(c)=r tanα sin(c/r)的正弦曲线在一个周期内的长度是相等的,而一个周期T=2πr,正好为一个圆的周长。

椭圆周长怎么算

我们知道圆的周长和直径成正比,比值为圆周率,只要知道圆的直径,很容易就能算出圆的周长。然而,椭圆的周长却很难计算出来,因为椭圆的周长无法通过初等函数进行表示。不过,存在一些能够比较准确地计算出椭圆周长的近似初等公式。

圆的特点是圆上的任意一点到圆心的距离都是固定的,这个距离我们称之为半径。但椭圆没有像圆一样拥有一个始终是常数的半径,取而代之的是定义了两个参数:长轴和短轴。长轴过椭圆的两个焦点,是椭圆上最长的弦,从中心到端点的线段被称为半长轴(用字母a表示)。短轴垂直平分于长轴,从中心到端点的线段被称为半短轴(用字母b表示)。

对于偏心率(用字母e表示)不是特别高的椭圆,也就是说形状不是特别的椭圆,可以通过求出椭圆的平均半径来计算周长。只要求出椭圆的平均半径,我们就可以像计算圆的周长那样来近似计算椭圆的周长:C=2πr。由于椭圆的平均半径为:r=√,所以椭圆的近似周长为:

如果半长轴没有超过半短轴的3倍(a/b《3),则这种近似方法计算出的椭圆周长的误差小于5%。

印度数学家拉马努金提出了两个更好的椭圆周长近似初等公式:

公式(3)的计算精度更高,可以用22/7来近似替代圆周率,误差小于0.05%。

此外,椭圆周长的精确公式可以用无穷级数进行表达:

由于是无穷级数,我们无法算出其精确值,只能通过计算足够多的项数来提高计算精度。

总之,在计算椭圆周长时,根据所需的精度来选择相应的近似公式。



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