Com identifiqueu el tipus de cònica 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4 és, si n'hi ha i si l'equació representa una cònica, indica el seu vèrtex o centre?

Com identifiqueu el tipus de cònica 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4 és, si n'hi ha i si l'equació representa una cònica, indica el seu vèrtex o centre?
Anonim

Resposta:

Una el·lipse

Explicació:

Les còniques es poden representar com

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

on #p = {x, y} # i

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

Per a les còniques #m_ {12} = m_ {21} # llavors # M # els valors propis són sempre reals perquè la matriu és simètrica.

El polinomi característic és

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

Depenent de les seves arrels, la cònica es pot classificar com

1) Igual --- cercle

2) El mateix signe i els diferents valors absoluts --- el·lipse

3) Signes diferents: hipèrbola

4) Una arrel nul·la --- paràbola

En el cas actual tenim

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

amb polinomi característic

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

amb arrels #{4,8}# així que tenim una el·lipse.

Com que és una el·lipse hi ha una representació canònica

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

# x_0, y_0, a, b # es pot determinar de la manera següent

# 4 x ^ 2 + 8 i ^ 2 - 8 x - 28- (b ^ 2 (x-x_0) ^ 2 + a ^ 2 (i-y_0) ^ 2-a ^ 2b ^ 2) = 0 forall x a RR #

donar

# {(-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):}

la solució que tenim

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

tan

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