Como você identifica o tipo de cônica 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4 é, se houver alguma e se a equação representa uma cônica, informe seu vértice ou centro?

Como você identifica o tipo de cônica 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4 é, se houver alguma e se a equação representa uma cônica, informe seu vértice ou centro?
Anonim

Responda:

Uma elipse

Explicação:

Cônicas podem ser representadas como

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

Onde #p = {x, y} # e

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

Para cônicas #m_ {12} = m_ {21} # então # M # autovalores são sempre reais porque a matriz é simétrica.

O polinômio característico é

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

Dependendo de suas raízes, a cônica pode ser classificada como

1) Igualdade --- círculo

2) O mesmo sinal e valores absolutos diferentes --- elipse

3) Sinais diferentes --- hipérbole

4) uma raiz nula --- parábola

No presente caso, temos

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

com polinômio característico

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

com raízes #{4,8}# então nós temos uma elipse.

Sendo uma elipse, há uma representação canônica para isso

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

# x_0, y_0, a, b # pode ser determinado da seguinte forma

# 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 em 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):} #

resolvendo nós começamos

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

assim

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