🔵 楕円の面積計算機
長軸と短軸から楕円の面積を計算します。
楕円とは?
平面上の2点 F₁、F₂(焦点)からの距離の和が一定の点の集合です。任意の点Pについて |PF₁| + |PF₂| = 2a(長軸)が成立します。
面積の計算方法
S = π × a × b
S:面積 | a:長半径(長軸) | b:短半径(短軸)
円周の計算方法
L ≈ 2π × √((a² + b²) / 2)
ランベルト近似 — 正確な積分値の近似
楕円の円周は円のように簡単な公式がなく近似式を使います。上記は最もよく使われる近似公式です。
焦点距離
c = √(a² − b²)
焦点 F₁、F₂ 間距離 = 2c
離心率 (Eccentricity)
e = c / a = √(1 − (b/a)²)
e = 0 は円、0 < e < 1 は楕円。e が 1 に近いほど細長い楕円になります。
楕円の方程式
x² / a² + y² / b² = 1
原点を中心とする標準形の楕円方程式。a > b > 0 のとき長軸は x 軸。
計算例
長半径5cm・短半径3cmの楕円は、面積が π × 5 × 3 ≈ 47.1239cm²、周長が約25.9081cmになります。
両方の半径が4cmなら円になり、面積は π × 16 ≈ 50.2655cm²、周長は 2π × 4 ≈ 25.1327cm と正確に求まります。
結果を見るときの注意
面積は正確な値ですが、周長は 2π√((a² + b²)/2) という近似式の結果です。細長い楕円ほど実際より少し小さく出るため、精度が必要なときはラマヌジャンの公式を使ってください。入力するのは直径ではなく半径(半分の値)で、直径を入れると面積は4倍になってしまいます。
よくある質問
- 周長が近似値なのはなぜですか?
- 楕円の周長は初等関数では表せず、楕円積分でしか正確に求められません。2π√((a² + b²)/2) は極端に扁平でない楕円なら誤差1%未満に収まります。
- 直径しか分からないときはどう入力しますか?
- 直径を2で割って半径として入力します。直径10cmと6cmの楕円は半径5cm・3cmなので、面積は π × 15 ≈ 47.1239cm²です。
- 離心率は何に使うのですか?
- 楕円のつぶれ具合を表す値で、e = √(1 − (b/a)²) です。円は0、地球の公転軌道は約0.0167、彗星では0.9を超えることもあります。