質問<1835>
「「楕円上の点と2焦点の距離の和」」
日付 2004/8/2
質問者 b1177309


楕円\(x^{2}\)/\(a^{2}\)+\(y^{2}\)/\(b^{2}\)=1上の点と2焦点の距離の和は一定であることを
以下の方針で示せ。ただしa>bと仮定し、
e=\(\sqrt{\quad}\)(1-\(b^{2}\)/\(a^{2}\))とする。

(1)楕円上の点(acosθ,bsinθ)と2焦点の距離の和Lをa,b,e,θを用いて表せ。
(2)Lを簡単にせよ。

ちょっとやってみました。
(1)\(x^{2}\)/\(a^{2}\)+\(y^{2}\)/\(b^{2}\)=1の2焦点はa>bなので
   (\(\pm\)\(\sqrt{\quad}\)(\(a^{2}\)+\(b^{2}\),0)
L=\(\sqrt{\quad}\){(\(a^{2}\)-\(b^{2}\))(cosθ\()^{2}\)-2acosθ\(\sqrt{\quad}\)(\(a^{2}\)-\(b^{2}\))+\(a^{2}\)}
+\(\sqrt{\quad}\){(\(a^{2}\)-\(b^{2}\))(cosθ\()^{2}\)+2acosθ\(\sqrt{\quad}\)(\(a^{2}\)-\(b^{2}\))+\(a^{2}\)}
ここで、e=\(\sqrt{\quad}\)(1-\(b^{2}\)/\(a^{2}\))=\(\sqrt{\quad}\)(\(a^{2}\)-\(b^{2}\))/a
∴\(\sqrt{\quad}\)(\(a^{2}\)-\(b^{2}\))=ae \(a^{2}\)-\(b^{2}\)=\(a^{2}\)*\(e^{2}\)
∴L=\(\sqrt{\quad}\){\(a^{2}\)*\(e^{2}\)(cosθ\()^{2}\)-2\(a^{2}\)cosθ+\(a^{2}\)}
+\(\sqrt{\quad}\){\(a^{2}\)*\(e^{2}\)(cosθ\()^{2}\)+2\(a^{2}\)cosθ+\(a^{2}\)}
=\(\sqrt{\quad}\){(aecosθ-a\()^{2}\)}+\(\sqrt{\quad}\){(aecosθ+a\()^{2}\)}
=2aecosθ としたのですが良いのでしょうか。

さらに、(2)がわかりません。

お便り
日付 2004/8/3
回答者 underbird


from UnderBird

(1)
最後の1行が誤りです。
e=\(\sqrt{\quad}\)(1-\(b^{2}\)/\(a^{2}\))から、0≦e≦1で-1≦cosθ≦1より、ecosθ-1≦0
\(\sqrt{\quad}\)(aecosθ-a\()^{2}\)=a|ecosθ-1|=-a(ecosθ-1)となる。
2項目については、ecosθ+1>=0より
\(\sqrt{\quad}\){(aecosθ+a\()^{2}\)}=a|ecosθ+1|=a(ecosθ+1)
よってL=2a(一定)といえます。

(1)と(2)でどこまでを(1)にするか不明ですが、・・・・