Bagaimana Anda mengidentifikasi jenis kerucut 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4 adalah, jika ada dan jika persamaan tersebut mewakili kerucut, sebutkan simpul atau pusatnya?

Bagaimana Anda mengidentifikasi jenis kerucut 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4 adalah, jika ada dan jika persamaan tersebut mewakili kerucut, sebutkan simpul atau pusatnya?
Anonim

Menjawab:

Elips

Penjelasan:

Kerucut dapat direpresentasikan sebagai

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

dimana #p = {x, y} # dan

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

Untuk kerucut #m_ {12} = m_ {21} # kemudian # M # nilai eigen selalu nyata karena matriksnya simetris.

Polinom karakteristik adalah

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

Tergantung pada akarnya, kerucut dapat diklasifikasikan sebagai

1) Sama dengan --- lingkaran

2) Tanda sama dan nilai absolut berbeda --- elips

3) Tanda berbeda --- hiperbola

4) Satu root null --- parabola

Dalam kasus yang kita miliki sekarang

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

dengan polinom karakteristik

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

dengan akar #{4,8}# jadi kami memiliki elips.

Menjadi elips ada representasi kanonik untuk itu

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

# x_0, y_0, a, b # dapat ditentukan sebagai berikut

# 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 forall x in RR #

memberi

# {(-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):} #

pemecahan yang kita dapatkan

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

begitu

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