一九七八年中国高中毕业的张其升，开始对天体运动不断的刻苦研究。取一根圆轴，套上无数圆管就形成了圆柱，过圆轴的某一点横切圆柱的横切面是无数个圆管的正圆，斜切圆柱的斜切平面是无数个圆管的椭圆， 所有斜平面椭圆都于正圆平面是同一个圆心点。3最后，于一九九九年终于发现了：在太阳系内，所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的中心点上（张其升第一定律）。
看下面两图所示：
分析上方两图： 先看用原木（圆木），原木心代表圆轴，年轮（木纹）代表圆管。设：原木心为太阳，木纹为椭圆轨道，在椭圆轨道上设有行星，根据上诉：椭圆平面与正圆平面形成夹角设为：23°26`的话，那就和地球轨道与太阳赤道平面的形状完全相似。
在看图：地球每年四季运转图，设：椭圆长半径为A，椭圆的短半径也是横切面正圆的半径为R，椭圆平面与正圆平面形成夹角为α，α角所对的边为H。而RHA三边构成直角三角形，因此得出：
定理1：椭圆的长半径跟椭圆的短半径成正比，跟α角的余弦值成反比。公式：A=R/COSα
定理2：椭圆的短半径跟椭圆的长半径成正比，跟α角的余弦值成正比。公式：R=A·COSα
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