问:数学中有哪些引人注目的巧合?
椭圆实际上是拉伸后的圆——按一定比例向某个方向拉伸圆。它是一个精确而具体的形状。可以认为圆本身就是一个特殊的椭圆——它的拉伸系数为1。
我们可以用几种不同的方法来描述椭圆。例如,思考椭圆的最好方法之一是从某个角度观察一个圆。这种方法的另一个等价形式是,当你切一个有斜面的圆柱体时,你得到一个椭圆。
如果这是一个椭圆,它的焦点在哪里?有一种非常巧妙的方法:
假设我们有一个球s,它的直径等于圆柱体底面的直径。从上方将其放入圆柱体中,使球S下落,直到与P点处的截面相切。从圆柱体下方对另一个球S’执行相同的操作,并将其向上推,直到球S’与另一个点P’相切。
这条直线有一个很有意思的特点,就是和球S只有一个交点,很不寻常。大多数直线要么根本不与球S相交,要么穿过球S与球面有两个交点。与球面只有一个交点的直线称为切线(拉丁文为“触摸”)。穿过q点和p点的直线在截面上,平面和球只有一个交点p,所以直线是球s的切线。
还有一种方法,我们也可以得到球s的切线,就是通过q点做一条垂直的直线,在球圆处与球s相交。
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