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楼主: aimisiyou

[讨论] 求最长弦

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发表于 2015-10-28 23:21:01 | 显示全部楼层
设中点为${x_0,y_0}$,设弦长的一半是$t$,那么两个端点坐标是${x_0+t cos\theta,y_0+t sin\theta},{x_0-t cos\theta,y_0-t sin\theta}$,带入椭圆方程,相加减,得到两个方程,再联立$x_0^2+y_0^2=9$得到:
$t^2 =-\frac{78 (9 \cos ^2(\theta )-26 \sin ^2(\theta ))}{2197 \sin ^4(\theta )+27 \cos ^4(\theta )+624 \sin ^2(\theta ) \cos ^2(\theta )}<=1$,于是弦长最大值是 $2$,在$tan \theta = -3 \sqrt{\frac{3}{13}}$ 处取得。

  1. sol=t/.First@Solve[{(2x^2+2t Cos[\[Theta]]^2)/13+(2y^2+2t Sin[\[Theta]]^2)/3==2,x Cos[\[Theta]]/13+y Sin[\[Theta]]/3==0,x^2+y^2==9},t,{x,y}]
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毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
 楼主| 发表于 2015-10-29 19:00:02 | 显示全部楼层
wayne 发表于 2015-10-28 23:21
设中点为${x_0,y_0}$,设弦长的一半是$t$,那么两个端点坐标是${x_0+t cos\theta,y_0+t sin\theta},{x_0-t c ...

难道斜率只能为负值吗?根据对称性可知最长弦有四条,一、二、三、四象限均有!

点评

是四条。我这个是软件代码产生的一个值,不是所有值  发表于 2015-10-29 21:57
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 楼主| 发表于 2015-11-4 13:09:07 | 显示全部楼层
假设椭圆内一定点P,过\(P(x_0,y_0)\)任作一直线交椭圆于A、B两点,则很容易算出A、B中点轨迹为一椭圆。现在P点在圆心为原点半径为3的圆上移动,那么此时P点是不是圆和椭圆相切的点?是否此时过P点的弦AB最长?
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