¿Cómo identifica el tipo de cónico 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4, si existe alguna y si la ecuación representa una cónica, declare su vértice o centro?

¿Cómo identifica el tipo de cónico 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4, si existe alguna y si la ecuación representa una cónica, declare su vértice o centro?
Anonim

Responder:

Una elipse

Explicación:

Las cónicas se pueden representar como

#p cdot M cdot p + << p, {a, b} >> + c = 0 #

dónde #p = {x, y} # y

#M = ((m_ {11}, m_ {12}), (m_ {21}, m_ {22})) #.

Para cónicas #m_ {12} = m_ {21} # entonces #METRO# Los valores propios son siempre reales porque la matriz es simétrica.

El polinomio característico es

#p (lambda) = lambda ^ 2- (m_ {11} + m_ {22}) lambda + det (M) #

Dependiendo de sus raíces, la cónica se puede clasificar como

1) igual --- círculo

2) Mismo signo y diferentes valores absolutos --- elipse

3) Signos diferentes --- hipérbola

4) Una raíz nula --- parábola

En el presente caso tenemos

#M = ((4,0), (0,8)) #

con caracteristico polinomio

# lambda ^ 2-12lambda + 32 = 0 #

con raices #{4,8}# Así que tenemos una elipse.

Al ser una elipse hay una representación canónica para ello.

# ((x-x_0) / a) ^ 2 + ((y-y_0) / b) ^ 2 = 1 #

# x_0, y_0, a, b # se puede determinar de la siguiente manera

# 4 x ^ 2 + 8 y ^ 2 - 8 x - 28- (b ^ 2 (x-x_0) ^ 2 + a ^ 2 (y-y_0) ^ 2-a ^ 2b ^ 2) = 0 para todos x en RR #

dando

# {(-28 + a ^ 2 b ^ 2 - b ^ 2 x_0 ^ 2 - a ^ 2 y_0 ^ 2 = 0), (2 a ^ 2 y_0 = 0), (8 - a ^ 2 = 0), (-8 + 2 b ^ 2 x_0 = 0), (4 - b ^ 2 = 0):} #

resolviendo obtenemos

# {a ^ 2 = 8, b ^ 2 = 4, x_0 = 1, y_0 = 0} #

asi que

# {4 x ^ 2 + 8 y ^ 2 - 8 x - 24 = 4} equiv. {(X-1) ^ 2/8 + y ^ 2/4 = 1} #