椭圆的参数弦方程

我们常用三角函数来表示椭圆上的点. 而一种特别的设法称为参数弦方程. 它将角元改为两倍, 从而得到两点连线的简洁表达. 在应对多次连线、横截距固定的题目中, 它能发挥奇效.

椭圆的参数弦方程

设椭圆 x2a2+y2b2=1 (a,b>0) 上有 A(acos2α,bsin2α), B(acos2β,bsin2β). 则 lAB:(1tanαtanβ)xa+(tanα+tanβ)yb=1+tanαtanβ.

证明

我们知道 (x1,y1)(x2,y2) 连结的直线可以表示为 l:(y2y1)x(x2x1)y=y2x1y1x2. 代入 A,B: b(sin2βsin2α)xa(cos2βcos2α)y=ab(sin2βcos2αsin2αcos2β). 利用和差化积公式: 2cos(β+α)sin(βα)xa+2sin(β+α)(βα)yb=sin(2β2α)=2sin(βα)cos(βα). 同除 sin(βα): cos(β+α)xa+sin(β+α)yb=cos(βα). 展开得 (cosβcosαsinβsinα)xa+(sinβcosα+sinαcosβ)yb=cosβcosα+sinβsinα. 同除 cosβcosα 就得到了结论式.