圆锥曲线:MATLAB绘制双曲线方程的图像

作者:神奇的周 | 创建时间: 2023-08-05
平面内到两定点(焦点)的距离之差等于常数2*a的动点轨迹叫做双曲线。 当双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,双曲线的标准方程为x^2/a^2-y^2/b^2=1。 当双曲线的中心在原点,焦点在y轴上,双曲线的标准方程为y^2/a^2-x^2/...
圆锥曲线:MATLAB绘制双曲线方程的图像

操作方法

第一,利用MATLAB绘制下图双曲线方程的图像。

第二,启动MATLAB,新建脚本(Ctrl+N),在脚本编辑区输入如下代码: close all; clear all; clc a=4; b=3; c=sqrt(a^2+b^2); syms x y h=ezplot(x^2/a^2-y^2/b^2==1,[-10,10]) set(h,'color',[0,0,0],'LineWidth',2) hold on; axis equal; plot([-10:0.1:10],b/a.*[-10:0.1:10]) plot([-10:0.1:10],-b/a.*[-10:0.1:10]) legend('x^2/a^2-y^2/b^2=1','x=-+b/a*x渐近线') plot([-15:0.1:15],0,'k') plot(0,[-15:0.1:15],'k')

第三,保存和运行上述脚本,得到双曲线方程x^2/4^2-y^2/3^2=1的图像,和绘制上渐近线y1=3/4*x,y2=-3/4*x。

第四,在上述脚本的基础上,标注上实轴a,虚轴b和焦点c,接着在脚本编辑区输入如下代码: plot([-a,a],[0,0],'r.','MarkerSize',15) plot([0,0],[-b,b],'r.','MarkerSize',15) plot([-c,c],[0,0],'k.','MarkerSize',15) text([-a,a],[0+0.75,0+0.75],'a','FontSize',15) text([0,0],[-b+0.75,b+0.75],'b','FontSize',15) text([-c,c],[0+0.75,0+0.75],'c','FontSize',15)

第五,保存和运行上述改进后的脚本,得到双曲线方程x^2/4^2-y^2/3^2=1的图像,并且标注上实轴a,虚轴b和焦点c,绘制上渐近线y1=3/4*x,y2=-3/4*x。

温馨提示

双曲线的标准方程Standard hyperbolic equations,双曲线的另外一种定义:到定点(焦点)与到定直线(准线)的距离之比为常数c/a。c/a即为双曲线的离心率,c/a>1。
双曲线的标准方程x^2/a^2-y^2/b^2=1,当x=0时,-y^2/b^2=1,该方程无实根,但为绘图方便,在y轴上标注出(0,b)和(0,-b),称为虚轴(长度为2*b)。
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