Eccentricità dell'ellisse: formule, spiegazione e proprietà

Fulvio Sbranchella (Omega) -

Mi servirebbero le formule per trovare l'eccentricità di un'ellisse, e non mi spiacerebbe capire cos'è e cosa rappresenta l'eccentricità. Potreste darmi anche un esempio di calcolo per favore?

L'eccentricità di un'ellisse è un termine che misura quanto l'ellisse è schiacciata rispetto ai propri assi. In termini precisi, essa è definita come rapporto tra la semidistanza tra i due fuochi dell'ellisse e la lunghezza dell'asse maggiore.

Formula per l'eccentricità dell'ellisse

Vediamo come calcolarla: consideriamo l'equazione dell'ellisse centrata nell'origine (nel caso di un'ellisse con centro diverso si applicano le stesse formule)

(x^2)/(a^2)+(y^2)/(b^2) = 1

dove a è la lunghezza del semiasse orizzontale e b la lunghezza del semiasse verticale.

A seconda che a > b o che a < b, dobbiamo calcolare l'eccentricità e dell'ellisse con formule diverse. La definizione resta sempre la stessa.

1) Se a > b, e quindi se il semiasse maggiore è il semiasse orizzontale, allora l'eccentricità è data da

e = (c)/(a)

dove la semidistanza focale c si calcola mediante la formula

c = √(a^2-b^2)

2) Se a < b, cioè se il semiasse maggiore è il semiasse verticale, allora calcoleremo l'eccentricità come

e = (c)/(b)

dove la semidistanza focale è data da

c = √(b^2-a^2)

Come abbiamo già scritto le formule per il calcolo dell'eccentricità rimangono le stesse anche nel caso dell'ellisse traslata.

Proprietà dell'eccentricità dell'ellisse

L'eccentricità di un'ellisse è sempre un numero compreso tra 0 e 1 e, come abbiamo visto, fornisce una misura di deformazione o schiacciamento rispetto ai suoi assi:

0 ≤ e < 1

Se a = b allora l'eccentricità è e = 0 e l'ellisse si riduce ad una circonferenza.

Man mano che l'eccentricità si avvicina a 1, l'ellisse è sempre più schiacciata lungo il suo asse maggiore e nel caso degenere e = 1 si riduce ad un segmento che coincide con l'asse maggiore.

Per tutte le altre formule e definizioni ti rimando alla lettura del formulario sull'ellisse.

Esempio di calcolo dell'eccentricità

Prendiamo l'ellisse definita dall'equazione

(x^2)/(25)+(y^2)/(49) = 1

I semiassi hanno come lunghezze

a = 5, b = 7

quindi a < b e abbiamo a che fare con un'ellisse in cui l'asse maggiore è quello verticale. Se vogliamo calcolare l'eccentricità dobbiamo usare la formula del caso 2)

c = √(b^2-a^2) = √(49-25) = √(24)

e quindi

e = (c)/(b) = (√(24))/(7)

Per concludere osserviamo che nel caso dell'iperbole è possibile definire una misura della deformazione del tutto analoga. Ne parliamo qui: eccentricità dell'iperbole.

È tutto! Ti lascio un paio di link utili: esercizi svolti sull'ellisse - tool per risolvere l'ellisse online.

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