Как определить тип коники 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4, если она есть, и если уравнение представляет конику, указать ее вершину или центр?

Как определить тип коники 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4, если она есть, и если уравнение представляет конику, указать ее вершину или центр?
Anonim

Ответ:

Эллипс

Объяснение:

Коники могут быть представлены как

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

где #p = {x, y} # а также

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

Для коников #m_ {12} = m_ {21} # затем # M # Собственные значения всегда действительны, потому что матрица симметрична.

Характеристический многочлен

#p (лямбда) = Lambda ^ 2- (M_ {11} + M_ {22}) лямбда + Det (М) #

В зависимости от их корней, коника может быть классифицирована как

1) Равный --- круг

2) Один и тот же знак и разные абсолютные значения --- эллипс

3) Знаки разные --- гипербола

4) Один нулевой корень --- парабола

В данном случае мы имеем

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

с характерным полиномом

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

с корнями #{4,8}# Итак, у нас есть эллипс.

Будучи эллипсом, для него есть каноническое представление

# ((Х-x_0) / а) ^ 2 + ((у-y_0) / б) ^ 2 = 1 #

# X_0, y_0, а, б # можно определить следующим образом

# 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 всего x в RR #

дающий

# {(-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):} #

Решение мы получаем

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

так

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