Як ви ідентифікуєте тип конічного 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4 є, якщо такі є, і якщо рівняння не представляє конічну, вкажіть її вершину або центр?

Як ви ідентифікуєте тип конічного 4x ^ 2 + 8y ^ 2-8x-24 = 4 є, якщо такі є, і якщо рівняння не представляє конічну, вкажіть її вершину або центр?
Anonim

Відповідь:

Еліпс

Пояснення:

Коніки можна представити як

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

де #p = {x, y} # і

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

Для коніки #m_ {12} = m_ {21} # потім # M # власні значення завжди реальні, оскільки матриця симетрична.

Характерним є многочлен

#p (лямбда) = лямбда ^ 2- (m_ {11} + m_ {22}) лямбда + дет (М) #

Залежно від їх коренів, конічну можна класифікувати як

1) Рівний --- коло

2) Такий же знак і різні абсолютні значення --- еліпс

3) Знаки різних --- гіперболи

4) Один нульовий корінь --- парабола

У даному випадку ми маємо

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

з характеристичним поліномом

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

з корінням #{4,8}# тому ми маємо еліпс.

Будучи еліпсом, для нього існує канонічне подання

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

# x_0, y_0, a, b # можна визначити наступним чином

# 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 для всіх x в RR #

дарування

# {(-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):} #

Рішення ми отримуємо

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

тому

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