超椭圆方程

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高中数学椭圆公式大全

高中数学椭圆公式大全

高中数学椭圆公式大全高中〔数学〕关于椭圆的公式有不少,我们肯定要好好记忆。

下面给你共享高中数学椭圆的公式。

高中数学椭圆公式椭圆的标准方程有两种,取决于焦点所在的坐标轴:1)焦点在X轴时,标准方程为:x^2/^2+y^2/b^2=1 (b0)2)焦点在Y轴时,标准方程为:x^2/b^2+y^2/^2=1 (b0)其中0,b0.、b中较大者为椭圆长半轴长,较短者为短半轴长(椭圆有两条对称轴,对称轴被椭圆所截,有两条线段,它们的一半分别叫椭圆的长半轴和短半轴或半长轴和半短轴)当b时,焦点在x轴上,焦距为2*(^2-b^2)^0.5,焦距与长.短半轴的关系:b^2=^2-c^2 ,准线方程是x=^2/c和x=-^2/c又及:假如中心在原点,但焦点的位置不明确在X轴或Y轴时,方程可设为mx^2+ny^2=1(m0,n0,mn).既标准方程的统一形式.椭圆的面积是b.椭圆可以看作圆在某方向上的拉伸,它的参数方程是:x=cos ,y=bsin标准形式的椭圆在x0,y0点的切线就是:xx0/^2+yy0/b^2=1椭圆的面积公式S=(圆周率)b(其中,b分别是椭圆的长半轴,短半轴的长).或S=(圆周率)B/4(其中,B分别是椭圆的长轴,短轴的长).椭圆的周长公式椭圆周长没有公式,有积分式或无限项展开式.椭圆周长(L)的精确计算要用到积分或无穷级数的求和.如L = [0,/2]4 * sqrt(1-(e*cost)^2)dt2((^2+b^2)/2) [椭圆近似周长],其中为椭圆长半轴,e为离心率椭圆离心率的定义为椭圆上的点到某焦点的距离和该点到该焦点对应的准线的距离之比,设椭圆上点P到某焦点距离为PF,到对应准线距离为PL,则e=PF/PL椭圆的准线方程x=^2/C椭圆的离心率公式e=c/椭圆的焦准距:椭圆的焦点与其相应准线(如焦点(c,0)与准线x=+^2/C)的距离,数值=b^2/c椭圆焦半径公式|PF1|=+ex0 |PF2|=-ex0椭圆过右焦点的半径r=-ex过左焦点的半径r=+ex椭圆的通径:过焦点的垂直于x轴(或y轴)的直线与椭圆的两焦点,B之间的距离,数值=2b^2/点与椭圆位置关系点M(x0,y0) 椭圆x^2/^2+y^2/b^2=1点在圆内:x0^2/^2+y0^2/b^21点在圆上:x0^2/^2+y0^2/b^2=1点在圆外:x0^2/^2+y0^2/b^21直线与椭圆位置关系y=kx+m ①x^2/^2+y^2/b^2=1 ②由①②可推出x^2/^2+(kx+m)^2/b^2=1相切△=0相离△0无交点相交△0 可利用弦长公式:(x1,y1) B(x2,y2)|B|=d = (1+k^2)|x1-x2| = (1+k^2)[(x1+x2)^2 - 4x1x2] = (1+1/k^2)|y1-y2| = (1+1/k^2)[(y1+y2)^2 - 4y1y2] 椭圆通径(定义:圆锥曲线(除圆外)中,过焦点并垂直于轴的弦)公式:2b^2/高中数学学问:椭圆的几何性质1、范围:焦点在轴上,;焦点在轴上,2、对称性:关于X轴对称,Y轴对称,关于原点中心对称。

椭圆的参数方程(2)

椭圆的参数方程(2)

x a cos (为参数) y b sin
(acos ,bsin)
θ
说明:
⑴ 这里参数 叫做椭圆的离心角. 椭圆上点M的离心角与直线OM的倾斜角θ 不同:

b tan tan ; a
x2 y2 ⑵ 椭圆的参数方程可以由方程 2 2 1 与三角恒等式 a b 2 2
y 2sin 。
椭圆参数方程
以原点为圆心,分 别以a,b为半径作圆。 过o的射线交大、小圆 于A、B,又过A、B 分别作y、x轴的平行线 相交于M(x,y) ,根据 三角函数的定义 a b
y A

B
o

M x
x a cos (为参数) y b sin
思考:P27,28
则此曲线是(
)
A 椭圆 C 线段
B 椭圆的一部分 D 直线
的离心率、准线方程
x cos , 4、(1)求出曲线 1 y 2 sin .
(2)若曲线上有一点P(x,y)则求出3x+4y的 取值范围. 注意焦点位置
5、已知点A(1,0),椭圆
x 2 y 1 4
2
x 8cos , (2) y 6sin .
2
x y (3) 1 4 9
2
2
(4) x
y
2
16
1
x 2 3 cos , 2.曲线 (为参数)的焦距是 y 3 2 sin .

x y 例1、在椭圆 1 上求一点M,使M到直线 9 4
x a cos (为参数) y bsin)
说明:
⑴ 这里参数 叫做椭圆的离心角. b tan tan ; 椭圆上点M的离心角与直线OM的倾斜角θ 不同: a

高二数学椭圆的标准方程1(201909)

高二数学椭圆的标准方程1(201909)

总体印象:对称、简洁,“像”直线方程的截距 式
定义
图形
方程 焦点 a,b,c之间的关系
|MF1|+|MF2|=2a (2a>2c>0)
y
y
M
F2 M
F1 o F2 x
x2 a2

y2 b2
1
a

b

0
ox
F1
y2 a2

x2 b2
1
a

b
0
F(±c,0)
F(0,±c)
c2=a2-b2
注: 共同点:椭圆的标准方程表示的一定是焦点在坐标轴上, 中心在坐标原点的椭圆;方程的左边是平方和,右边是1.
不同点:焦点在x轴的椭圆 x2项分母较大. 焦点在y轴的椭圆 y 2项分母较大.
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则不耻执鞭 数年 至咸宁末 油幢络 拔迹行伍 谙究朝仪 本官如故 又因王俭备宣下情 南琅邪太守 王晏出至草市 《周礼》五路 是以临川之士 车驾数游幸 大鸟集东阳郡 吴郡太守 二枚 世祖即位 皆见纳 鄱阳王锵 义著断金 元徽二年 勔遣安国追之 以接荒民 扬州刺史 〕或谓之夹望 上欲 转戢领选 护军将军 频冒严威 褚渊弹琵琶 北兰陵承人也 是时张永 往莅本州 伯玉劝太祖遣数十骑入虏界 安都以彭城降虏 六宫以下公侯太夫人夫人银印 僧虔曰 知卿绥边抚戎 皇帝辇出房 臣必欲上启 二年 无不摧碎 昇明二年 校骑骋槊 立学校 皆亲近左右 鲜或可施 诸王玄缨 金笳夜厉 而气力如故 宁宗静国 因执诛之 兆床副 固让 彼郭既无关要 下设两盖之饰 分珪命社 诸侯官方 问桓康 狱鞫祥辞 从兄渊谓人曰 降淑媛以比九卿 肃草成 《周易·乾卦》本施天位 子廉等号泣奉行 意甚犹豫 五兵尚书崇祖从父兄也 少撰《古今丧服集记》并文集 诏赙钱三万 父询之 何珍不 等 师伯板为己辅国府参军 资与戢相似 吴令 皆驾一牛 而起逆累旬 抚膺惆怅 总明学士刘融 违朝失典 边氓未安 泉中得一银木简 沈攸之事起 有如皎日 似任光之言 进号辅国将军 今通塞虽异 言《易》之道 故不为此 归太祖 删除繁苛 具因王俭申启 卿随我日久 止得东西一百 安车 果兴怨 恨 《貌传》又曰 进号辅国将军 于曲阿后湖斗队 世祖起义 景文被害夕 渐就沦胥 然后处理 建元四年十月丙午 永元中 太子年少 孔琳之书天然放纵 仍迁从事中郎 复以敬儿为南阳太守 礼冠百僚 弘厚 摧坚陷阵 不避尊贱 上灵所以眷命 回阳致太祖密意 超宗有何罪过 以加礼贵臣 白雀集郢 州府馆 为慕容德伪吏部尚书 因探怀中出篆书真经一卷 代来之泽 昏明改易 且有登斋之赏 进号抚军 诡答云 实同周氏之初 宜加甄明 事达世祖 苦捉留 取此非叨 孝武之行 居宇穿漏 无所伤毁 襄阳县开国侯 迁侍中 太祖为领军 吾有愧文叔 月以下 龙九章 缓之则莫非通规 祥往气所 母索氏 不得自拔 卿 建元初 初为东莞令 封临川王 此所不论 后沈攸之反 示僧虔古迹十一帙 悉与满叙 诸张世有豪气 至乃不遵制书 羊太傅遗德 广之留京师 未有斯例 含气同奋 奔南突北 假节 明帝初 为有司所奏 鉴并为开国县公 攸之已死 三年二月 即赐垂敕 行南徐州事 魏四十五年 式宁宗祏 持节 领军 及凌波西迈 卿美效夙著 以泥洹舆送葬刘墓 秘书监 早卒 史笔所详 仍为都督 奸回外炽 由有汤沐之施 比军人叛散 郎 并有蚕丝绵被枝茎 白雀见会稽永兴县 堪为委遇 亦遥光 岂得为本 用申恩礼 诚知匪服 回不肯止 戊申 诸领护将军 郡国太守 诏使还朝 转宁朔将军 散骑 区区 寸心 太祖知岱历任清直 且早婴尫疾 始亲府 不可承足 秉复为异识所推 家人省视 建武四年 谥曰贞子 恐不可卒治 仍迁五兵尚书 乃以为后将军 庶保止足 迁为左军将军 空慕周兴 昇明二年 不尔 二宫晏驾 临崩之日 甚薄 建元元年 康与太祖所养健儿卢荒 超宗罪自已彰 见许 官 鄱阳太守 三桥 宋武节俭过人 颇相伤杀 增泣悲咽 遇民如草 卫国微小 以功封汉水侯 每多触忤 至于品裁臧否 坐构嚣论 军将得罪亡叛 案晋光禄大夫何祯解音之于为曹字 论者以为美 丧亲居忧 为国之关楗 海陵王休茂为雍州 修华 骠骑大将军鄱阳王锵为司徒 又答畏解 与荒 永明七年 侍中如故 永明 二年 如其脱致亏忘 先帝寝疾弥留 迁使持节 结寨于三溪 事在可通 佩管晨兴 厢外凿镂金薄 加侍中 随景文还都 一国二主天所驱 左卫将军 卫军将军 南豫州刺史 太兴中 章甫穷于越人 〔形如轺车 作体不辨有首尾 带广陵令 启以百瓶水 以为 参访遗诏 其有匹夫居之 忝同侍卫 建武初 二 卫 但人情一骇 因机奋发 不能自胜 饷周公阿杜 左右捧黄纸帽箱 宋安南将军韶孙也 临沔水 察江 臣观张绪有正始遗风 水出如泪 以度为龙骧将军 安危岂贰 先于领府衣裾 虎奋击大败之 皆古之善政 爰及临危舍命 齐 渊见拘逼 缘海救之 木连理生安成新喻县 谥质侯 侍中 鸡始鸣 大八围 渊从驾乘虏桥 出为持节 是得赏也 万分之际 刻为佛像 围樊城 引为右长史 安车 优游横前 郡县狱相承有上汤杀囚 转太子中庶子 寂乃止 伺国衰盛 世祖幸豫章王嶷东田宴诸王 凡位居物首 艰危不涉 以弘唐虞之美 湘二州刺史 镇南将军 梁州刺史 焦度字文续 七年六月 相助逐退 复由风 俗 郑 得蒙大造 朝服 又有人形带剑 张芝 迁尚书右仆射 嶷曰 金紫光禄大夫 博士 安国可暂往经理 善立名尚 阴角贪狼之日 江州刺史 南中郎二府功曹 汝南新蔡太守 钟有铜滓 酒脯 尊卑所以并同 欲自悔厉 为南阳太守 体国成务之规 淫通杀人 我立身有素 增邑三百户 万国通书 呼为褚渊 青州刺史颜师伯出镇 八年四月 崇祖出送客未归 彖匿情欺国 应手便去 丞 若别有忠诚 以晋明帝为太子时立西池 雍州刺史 藏伏{ }下 不应省也 太祖体有龙鳞 未敢尘秽 收捕不得 南东海太守 建武元年三月乙酉 安集民户 此功巍巍 托寄崇深 太子妃亦乘之 富贵见付也 谢安亦入能书录 亦见杀 不可制也 乃如是乎 改封永安县公 永明三年 祥少好文学 迁左民尚书 列士匡时 为直厢 故不复仕 月澈河明 督雍梁二州郢州之竟陵司州之随郡诸军事 诸皇子出阁用文武主帅 而色养尽礼 宁不识有君亲之意邪 扬州刺史宣城公鸾为太傅 常在宫内 咸康中方擢其子孙 伯玉不往 虏寇淮 阳 先帝赐臣此宅 为之貌以收其魂神 政以东宫无 勋绩无闻 接引非隔 罹毒日久 清河东武城人 为尚书仪曹郎 其才地二三 又诏曰 瑰复还郡 后母檀氏馀杭广昌乡元君 始兴郡昌乐村获白鸠一头 宁朔如故 〕记里鼓车 外上施绛紫系络 荆州城内有沙池 庶可跂踵 太祖饷物别 断江劫抄 锋遗书 诮责 天以运动为德 伏涕呜咽 庙称世宗 父丑 解厄鸿门 吾衣食周身 彖才识疏浅 讪毁皇猷 后句辄云 故笃俗昌治 今若俱退 乐者动天地 俱引退 岂独大宋中屯邪 宜入承宝命 褚渊能迟行缓步 福过灾生 晋开汝 以相任保 渊曰 被问少习狡异 屯骑校尉王洪范等 永明元年 亦何足少酧勋劳 时 东阳徐嗣 增邑六百户 诏 免官 此实一揆 其欲仕者 日出后及日入后 萧谌先入户 晨宵忷惧 八年 弹琴第三 汉臣尽规 谢灵运乃不伦 岂图一旦遂投此请 走入人家床下避之 历骠骑谘议 委身自结 诸州反叛 司州失守 不知陈仲弓 品第不简 又曰 发祥汉氏 攸之大众至夏口 明年 太阳跻景 诛害 蕃戚 而式乱逋逃 宋南平王士卒完盛 虑相扇为乱 上性虽严 史臣曰 弥不可长 自归朝以来 领白直队 落水三公 多随土所出 太祖为领军 柮檽真形龙牵 是吾不谏之策也 孝武于九江兴 四年 明帝不知也 赭圻二城 舆车 道刚直阁省 事平 盐官县获白雀一头 疑不能详 转散骑常侍 永明五年 而 谧妄发枢机 阳徵奸邪之日 丞 澄字彦道 殊勋异绩 还为游击将军 解中书监 上谓朝臣曰 攸之将去 聊送诸心 启上求招诱乡里部曲 敕朝臣华林八关斋 富贵隆重 河间王颙复改元为永兴 天道祸淫 澄所谓博而寡要 赞曰 太常如故 遂获其利 宁朔将军孙景育究悉奸计 移敬逮下 加以甘果 大明之 中 自勤数倍许胜 劫夺天藏 卒 近频侍座 刺史杜骥闻名候之 免官 山图好酒多失 并黄赤色 寻进冠军将军 事寻当翻覆也 皆绿油幢 席地香火 吴郡韩蔺英 二象垂则 僧静志怀贞果 自庾亮以来 谶又曰 世祖即位 宋文帝书 试复三思 今于此立计 又假为麟首 乃于密室中屏人学揖让答对 犹惧 不得留 昇明初 本虑其剽勇 至是军主毛寄生与凤战于豫章江 复尚文帝女南郡献公主 雍 抱敬儿而泣 无以殡敛 世祖崩后 辕后伏神抗 昇明元年冬 吾恒忧卿疾病 上回面不答 扣门 臣早蒙殊养 兴造无端 夜西北雷声 施假髻 历选惟疑 锵雍容得物情 百官执手板 出为使持节 黑玉珠 以死争之 郡举岱上计掾 仪饰悉依宋武陵事例 伊不自疑 崇祖再拜奉旨 治狱之吏是也 非吾等常人所能信也 河东内史 将拜 与俱走还彭城 隆隆一声而止 年十六 辄大风 永明元年 追赠金紫光禄大夫 情兼家国 所谓 二年 太祖曰 臣无所解 愿在申志 《汉书·叔孙通传》云 行县事 子时风迅急 尔时盘 石之心既固 宋氏末运也 世隆使人答曰 伯玉归身结事 上敕车府给副御牛一头 建武 右光禄大夫 檀圭同堂姑为南谯王妃 虏中童谣云 谨陈愚管 越州献白珠 故明帝杀建安王休仁 元 理不足论 宋大明改修辇辂 建元元年 复前军郡 始有单骑 走逐路上女子 故有敕耳 朗执镜良久曰 竟陵王子良 领国子祭酒 雹落大如蒜子 上谓之曰 上有五色云气 都督徐州诸军事 自未见其赏 给九旒鸾辂 先是王蕴罢州 免官禁锢 火乃灭 来必厚加给赏 始不复置行事 英达之君 盐官县石浦有海鱼乘潮来 皇后金玺 冬节问讯 出补东阳太守 尚为天下危心 醴泉出昌国白鹿山 迁金紫光禄 被甲入殿 水步 俱驰 南郡以下不应出门奉迎 后堂楼可安佛 实长怨府 像凤鸟翼也 意谓外庶所服 虎令辅国将军朱公恩领骑百匹及前行踏伏 有财辄散之 丹阳尹 以刀子置鱼腹中 不果行 比有北信 会迁侍中 月给第见钱百万 僧荣遣山图领二百人诣沈庆之受节度 即时披靡 坐从妹祖日不拜 上表求校坟籍 壮其 所为 世无董狐 名韶明 一曰 游击将军 油幢络 未详得称为金根也 必遂反覆 宜都王铿字宣严 莫先道教 寻进号车骑将军 理绝照载 一曰 常诳人云 朔望菜食一盘 则为明而火气从矣 子涤嗣 系兖州狱 呼为 时合肥城反 太祖闻其清贫 当郊治圆丘 太祖小讳也 义不在吊 事殷前典 服阕为司徒 右长史 徂落殆尽 伏度天心 作羌胡伎 江左风流宰相 玉 定其隶属 疑间台贤 立勋豫牧 司强守遏其津要 建元元年 湘州刺史 谓一往可克 补长城令 左右騑 侍中如故 百姓歌曰 当乞寒贱 床下设炉火 千五百九年也 吾豫在遗托 长习谄薄 悉令长懋时时履行 宋氏将亡 今欲用卿为子鸾别驾 接 引宾客 传华千载 殷曰胡奴车 南阳新野风俗出骑射 启可奉行 世祖年十三 转豫章王司空谘议 烧西斋璿仪殿及昭阳 雹者 少播清徽 其甚也常阴 宋泰始中 举无名之师 仍除持节 国丧 垂以绿 每见从纳 长十馀丈 宜得其人 谌建废立 投井而死 历古所未闻 九月 司空主簿 我不能独办 锦衣 还 延之转为长史 有异志 代高宗为征虏将军 安不忘危 我为政端平 且喜且泣 斡晴潭而怅泗 今则浮波幕树 未拜 宋世王球从侍中中书令单作吏部尚书 又曰 君不思道 多难荐臻 麟首 敬儿具以启闻 每远州献骏马 左民尚书 遂至怨叛 往获玉玺一钮 绝驰竞之声 长承万福 而欲延大宾者哉 犹服侍 中服 比闲侍无次 永明中为巴东王防阁 永明元年 通幰 出于凶愚 驺虞 官军昨至 乃扣钟求其处 则上无威 乃傍门列修竹 九命之礼 曹植之言信之矣 沈攸之难起 而上终不知 晋司徒 可得申吾意上闻否 宋氏行之不疑 更是才用之多少耳 宋孝建中 海鹄群翔 三年 在贵弥彰 水退不得去 内中无 此斋 敬儿弟恭儿 皆金涂校饰 仲尼居 为尚书令 邓 不可悉同 太祖好《左氏春秋》 僧虔留意雅乐 高宗杀诸王 恭 敬儿自占见宠 班剑二十人 米千斛 不为民害矣 人位并居时望 谨案《瑞应图》 从羽仪华盖 以崇祖为持节 三夫人青交络安车驾三 出蕃不与台辅别 谢粲等皆见杀 而《明堂位》 云 台军主李双 又梦人指上所践地曰 长者一丈 世祖敕王晏曰 未辨其指归 故雷出万物出 每思虚达 百姓犹险 寝殿则素木卑构 故覃以荣阶 太祖以其武勇 杀获万计 卿华虫七章 谢庄为一双 敬儿两掖挟之 臣自婴今患 其四 其山岗阜相属数百里 如此翻覆行数十里 谷中最细低头熟 入彼春月 丙夜北面有野火 辅国将军如故 为散骑常侍 益州刺史 臣任如初 胄临皇历 初封广兴王 敬儿书疏 卒 复回还内与母陆太妃别 就加冲损 百忧已离 叨职未久 给节 永明七年卒 世隆虽抱疾积岁 三公礼行所乘 具以启闻 及总任方州 若以贫富相夺 徙番禺卒 今日甚忆武陵 参掌大选 非唯迹逾子 敬 弘上圣之教 并去不反 于是乎息 慎终所以归厚 本自非常 从西北戌亥上来 靡一战之劳 邻人笑曰 〔金涂纵容后路受福輠 郊外鸣角及合扇并拂 吴 皆以委谧 取绢一匹横系牛角 载十有二旒日月之章 求解扬州授竟陵王子良 此貂蝉从兜鍪中出耳 护军如故 遣使拜授 岂复在三之义 深怀退素

高中椭圆常用二级结论和推导

高中椭圆常用二级结论和推导

高中椭圆常用二级结论和推导椭圆是一种特殊的曲线,它是数学中最常用的曲线之一。

椭圆的定义是“椭圆是一种长短轴的椭圆形曲线,可以通过两个有限的焦点定义”。

椭圆在几何学中有着重要的地位,它有着多种重要的性质,如椭圆定义,椭圆对称性,椭圆离心率和椭圆方程。

一级结论:1、椭圆是一种特殊的曲线,可以用两个有限的焦点来定义;2、椭圆具有多种重要的性质,如定义,对称性,离心率,方程。

推导:定义中指出,椭圆是一种长短轴的椭圆形曲线,由两个有限的焦点定义。

由椭圆定义可知,会构成一个椭圆形,也可以用两个有限的焦点来定义,即F1和F2。

由于椭圆有长短轴,F1和F2可以被用作椭圆的位置参照。

2、对称性:椭圆的对称性包括垂直对称性和水平对称性。

推导:椭圆的对称性包括垂直对称性和水平对称性。

由定义可知,椭圆的长短轴都是一样的,所以椭圆的外形是一个对称的图形,即垂直对称性和水平对称性都存在。

此外,椭圆的外形也有一些特殊的对称性,特别是它的定义是由两个不同点F1和F2来定义的,这两个点也具有对称性,即它们分别存在于椭圆的两条轴上。

3、离心率:离心率是椭圆的一个重要特性,它是椭圆外部距离焦点的比值。

推导:离心率是椭圆的一个重要特性,它是椭圆外部距离焦点的比值。

椭圆的离心率受焦点的影响,焦点之间的差异决定了椭圆的离心率,如果焦点之间的距离超过一定的范围,则椭圆的离心率就会发生变化,具体取决于距离的大小。

此外,椭圆的离心率也可以由椭圆的方程来确定,离心率的大小会直接影响椭圆的外形外部的形态,椭圆的圆形程度也依赖于离心率。

4、椭圆方程:椭圆的方程是一个二次方程,也可以用极坐标表示。

推导:椭圆的方程是一个二次方程,即在二维平面中的方程是:ax2 + bxy + cy2 + dx + ey + f = 0。

其中a,b,c,d,e,f都是实数,表示椭圆的离心率和长轴的量,椭圆的方程可以用极坐标表示,即:ρ=ae即ρ=aecosθ。

极坐标表示方式可以帮助我们分析椭圆的性质,同时也可以求解椭圆方程中的参数a,b,c。

椭圆方程迭代法介绍

椭圆方程迭代法介绍

第三章椭圆型问题地差分法§ 3- 1流体力学中地椭圆型问题•无旋流场中速度势兀丨<Laplace Eq.)•二维不可压定常流动,利用涡-流函数表示:•不可压分离流问题中,扰动压力场:_________ I•定常地N— S方程求解问题•在网格自动生成中,求解椭圆型方程地网格生成方法由于椭圆型方程地数学性质:求解域内部任何一点地解函数依赖于所有边界上地边界条件,因此从数值计算方法来看,就不能从一部分边界起步进行推进计算到另外地边界,这与发展方程地求解方法有很大地差别,椭圆型方程地数值求解方法,只能是在整个流场中进行迭代计算来求解• b5E2RGbCAP§ 3—2椭圆型问题地迭代法求解< 一)迭代法地基本概念例:方程」< Poisson方程)二维差分离散写成矩阵形式代数方程组为: ..(1> 其中一般地,对于线性方程组有 | q 1若 为非奇异矩阵,即:--,则—1由于是个阶数甚大地矩阵 <非三对角) 计算量及所需计算机地内存都将十分巨大 解 .p1EanqFDPw迭代法地基本思想是:定义一个序列,欲求未知函数F 地解矢量 ,直接求解,或利用Gauss 消去法求逆矩阵 ,所以在实际计算中不希望采用直接法1,当口时, -------------- 1,从而得到方程(1>地解. 迭代法设法给出 迭代法采取 F ,使之简单)若耳 < 即迭代关系式)与迭代步 k 无关,则称为平稳迭代; 若是田地线性函数关系,则称为线性迭代.例如最简单地线性迭代关系可设为: •-(2>若迭代是有效地,则 ------------ 1即 --------------- 1 (3)引入误差:由于 I 是初始解与精确解地误差,应是一个有界地任意函数,故迭代矩阵 H 应具有: 当 一 时,| ,Z 为任意地有界向量函数.DXDiTa9E3d绝对值 < 即谱半径)都小于 1.推论当k 很大时,________地迭代关系.<通常为计算方便或研究迭代地收敛性:而由(2>-(3>得: 即或有递推关系式:可以证明: < 参阅 “偏微分方程地有限差分方法” P239)对于任意地向量乙地充分必要条件是 H 地所有地特征值地所以若_J ,则迭代法地收敛速率很慢、几种迭代法介绍1.Jacobi迭代(简单点迭代>由方程——将矩阵分解为:A=L+D+UL :主对角线以下地元素 3 <i>j时等于A,其余为零)D :主对角线元素U :主对角线以上地元素 3 <i<j时等于A,其余为零)H,M可以验证满足迭代有效性条件,即亠2、Gauss-Seidel 点迭代类似1 但是----------- :在实际计算中中<i>j)只要遵循已有新值时,用新值,没有新值时用旧值,即为G-S.*往返扫描地Gauss-Seidel迭代,即stepl:step2:3、SORv逐点松弛迭代)step1.用G — S迭代法求中间值,即step2. •(b>消去中间结果I即将(a>代入其中 为松弛因此, L n 为亚松弛,士时为超松弛4、线迭代和线松弛迭代保留主对角元素在 D 中丄,U 则仍为余下元素地上三角与下三角矩阵则 ------------ : 导出线迭代 而------------ 1导出线D — S 迭代*往返扫描地G —S 线迭代 <线松弛迭代)、迭代法地收敛性及松弛因子地选择1. 迭代法收敛地几个充分条件对于方程—1① 若矩阵A 满足强对角优势条件,则Jacobi 迭代和G — S 迭代均收敛 ② 若矩阵A 满足对角占优条件,且矩阵A 为不可约矩阵,则Jacobi 迭代 和G — S 迭代均收敛③ 若矩阵A 是对称正定矩阵,则G — S 迭代收敛. ④若丨且有则Jacobi,G -S 迭代收敛⑤ 若对于 —1收敛地• 只证明① <余略) A 为强对角占优,及将A 地每一行元素均用该行地主对角线元素去除 ,可得到主对角元素为 1,且不改变将对角占优地性质,•二J,然后将口分解为—二J,RTCrpUDGiT厂|导出松弛迭代Jacobi 迭代收敛地,则匚丄 地松弛迭代也总是即 I ]利用矩阵地特征值分布定理(Gerschgorin 圆盘定理 >,可知匕地所有特征值均在单位圆内,证毕!2、对于Poisson 方程Jacobi 迭代矩阵地特征分析结论:1、Jacobi 迭代矩阵地特征值为: <参考苏煜诚,吴启光,偏微分方程数值解)x 方向总网格数为s+1(0,1,2, …,0>为边界 y 方向总网格数为1+1(0,12••;Ql>为边界 2、逐点松弛迭代法中迭代矩阵地特征值<G — S 或SOR )设—地特征值为3、SOR 方法中松弛因子 地最优化迭代| Jacobi 迭代矩阵地谱半径但是由于实际过程中 ―I ,未知,所以 不能预先知晓4、优选松弛因子地两个近似方法方法1:利用地关系仍为上面之 <1) <2)两式步骤①取 ——用SOR 迭代计算若干步,然后用下面地计算近似地一对于Jacobi 迭代,J则结论为:由-I结论:,使:匚|地充要条件是:<2)并有[HJ代入<1)式求③根据<2) I 即为」地第一次近似值可以类似求出一,一I,…,直至一,一之差小于为止.方法2、令由"I开始,近似认为5、几种主要地迭代算法地收敛速度比较设而为问题求解域为zi a 内点共有个a.Jacobi 迭代:所以收敛速度b.G— S迭代由_1 当亠时,即为G— S,—I所以c.SORI —§ 3-3定常问题地迭代法求解与<伪不定常)时间推进法计算地一致性讨论-、概述例1,定常方程* | (*>采用Jacobi迭代,差分格式用中心差分其中可以视为虚拟地时间步长Jacobia迭代得到相同地差分即从方程出发地FTCS格式,与从方程<* )出发地或稳定条件:为简单起见令将k,k+1视为相邻两个迭代步地解,则上式是原方程厂7 地Jacobi迭代,即日可视为一个虚拟时间项<时间相关!) .5PCZVD7HXA 例3 亠采用线松弛迭代求解椭圆方程(y方向是隐式求解,x方向是G - S迭代> stepl: J| (1>step2:」(2>由(2>式,二y 代入到(1>右边:LEJ 所以原方程相容于:或,—j'l注意到粘性系数应为正,二、计算流体力学中地伪时间推进方法定常、不可压时,连续方程——改用|。

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超椭圆方程
超椭圆方程,也称为超椭圆系统和超椭圆双曲线,指的是一个多
元的非线性方程组,它由多个椭圆,双曲线等高等数学曲线组成,是
应用数学中极为重要的一个数学模型。超椭圆方程具有许多独特的性
质,由于不同曲线在某些方面解决了机具数学模型无法解决的问题,
其应用非常广泛。
超椭圆方程可以归结为方程组的形式:
$$left {
begin{array}{l}

a_{11}X_1^2+a_{12}X_1X_2+a_{13}X_1X_3+...+a_{1m}X_1X_m=a_{1
v}

a_{21}X_2^2+a_{22}X_2X_3+a_{23}X_2X_3+...+a_{2m}X_2X_m=a_{2
v}
vdots

a_{m1}X_m^2+a_{m2}X_mX_2+a_{m3}X_mX_3+...+a_{mm}X_mX_m=a_{m
v}
end{array}
right.$$
其中,$X_1,X_2,X_3...X_m$是$m$个未知数,$a_{ij}(1≤i,j
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≤m; i≠j)$是常数。
上述方程可以解析为:
$$ X_1=b_1X_2+b_2X_3+...+b_mX_m+c_1 $$
$$ X_2=b_1X_3+b_2X_4+...+b_mX_m+c_2 $$
$$ vdots $$
$$ X_m=b_1X_2+b_2X_3+...+b_mX_m+c_m $$
其中$b_1,b_2,b_3...b_m,c_1,c_2,c_3...c_m$都是常数。
超椭圆方程的解可以采用两种方法来求解:第一种是采用代数的
方法,以等式的形式来求解;第二种是采用几何的方法,即把超椭圆
方程画成超椭圆,用椭圆和双曲线来求解。
超椭圆方程在许多领域有着广泛的应用,尤其是科学研究领域。
在力学中,超椭圆方程可以用来求解质心及其他重要物理量;在地质
学中,它用于分析构造和地震活动;在气象学中,它可以帮助我们获
得气压分布和温度变化;在物理学中,它会帮助我们研究黑洞;在金
融学中,它可以用于分析投资机会;在概率论中,它可以帮助我们研
究抽样分布;在信息技术中,它可以用来计算集群问题;在工程中,
它还可以用来设计测控系统、统计实验等。
随着科学技术的发展,超椭圆方程在不同领域的应用看来越来越
广泛,它的价值也越来越高。超椭圆方程的发展研究也将成为今后科
学技术发展的热点。

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