永远 发表于 2025-4-27 21:20

求椭圆 x^2/4+y^2=1 外的一点 P(2,3) 到椭圆上点的最短距离和最长距离

求椭圆\({x^2} + 4{y^2} - 4 = 0\)外一点P(2,3)到椭圆的最短距离和最长距离。

Future_maths 发表于 2025-4-29 09:29

利用拉格郎日乘子法很容易就计算出来。

ataorj 发表于 2025-4-29 21:12

图1,单位圆横坐标膨胀一倍成题目椭圆,所以椭圆的[定长]为4,所以T为圆心,2为半径可得焦点坐标为Sqrt
图2是解题示意图(比例等没和图1完全一致).
a=2√(4-√3),b=2√(4+√3),c=4,d=2√3
zz+(cc-(2y+z)^2)=dd
y/√(xx+yy)=(z+2y)/c
√(bb-(√(dd-zz)-x)^2)-z=√(aa-xx)
---------------
最近距离=√(aa-xx)-y
---------------
a=2*Sqrt];b=2*Sqrt];c=4;d=2*Sqrt;
Solve[{z*z+(c*c-(2y+z)^2)==d*d,
(c*y)^2==(x*x+y*y)(z+2y)^2.0,
b*b-(Sqrt-x)^2==2z*Sqrt+a*a-x*x+z*z},{x,y},z]
软件一直计算中,放弃.

永远 发表于 2025-4-29 21:45

ataorj 发表于 2025-4-29 21:12
图1,单位圆横坐标膨胀一倍成题目椭圆,所以椭圆的[定长]为4,所以T为圆心,2为半径可得焦点坐标为Sqrt
图2 ...

请问前辈图2中最短距离切线点处你是如何画图的,能否给出必要作图步骤。

ataorj 发表于 2025-4-29 22:01

非尺规作图,我是切线上做出垂线,再任取一点伪为P而已。
另外我也有动态自动逼近近似作图,方法以后整理

luyuanhong 发表于 2025-4-30 01:07



永远 发表于 2025-4-30 08:30

luyuanhong 发表于 2025-4-30 01:07


陆老师好,不用拉格朗日乘子法,用高中的方法怎么求

shuxueren 发表于 2025-4-30 10:48

永远 发表于 2025-4-30 08:30
陆老师好,不用拉格朗日乘子法,用高中的方法怎么求

Nicolas2050 发表于 2025-4-30 17:12

P点(2,3)到椭圆x^2/4+y^2=1的最大距离的椭圆坐标是=(-1.82714203,-0.40667924)
P点(2,3)到椭圆x^2/4+y^2=1的最小距离的椭圆坐标是=(1.18859718,0.80424448)
P点(2,3)到椭圆x^2/4+y^2=1:
最大距离是=5.12371735,
最小距离是=2.34087950。

天山草 发表于 2025-4-30 19:09

也用拉格朗日乘数法做一做:
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