recta x-2=0. hallar la ecuacion de dicha elipse
Hola
Planteamos la definición poco conocida
de la ecuación de la elipse por la directriz y el foco.
Resulta ser que
la distancia entre
un punto de la elipse y la directriz
es proporcional a
un punto de la elipse y el foco correspondiente
Entonces
Distancia desde directriz desde un punto (x,y)
Dd = abs(x - 2)
Distancia desde foco desde un punto (x,y)
Df^2 = (x + 1)^2 + (y + 4)^2
decimos que
Dd = k Df
Dd^2 = k^2 Df^2
ó
(x - 2)^2 = k^2 ( (x + 1)^2 + (y + 4)^2)
**********
Por otro lado,
nos dan un punto de la elipse
x = -3 ; y = -3
(-3 - 2)^2 = k^2 ( (-3 + 1)^2 + (-3 + 4)^2)
(-5)^2 = k^2 ( (-2)^2 + (1)^2)
k^2 (4 + 1) = 25
k^2 = 25/5
k^2 = 5
así que la ecuación de la elipse es
(x - 2)^2 = 5 ( (x + 1)^2 + (y + 4)^2)
Desarrollemos para identificar los elementos de la elipse
5 (x^2 + 2 x + 1) + 5 (y^2 + 8 y + 16) = x^2 - 4 x + 4
5 x^2 + 5 y^2 + 10 x + 40 y + 5 + 80 = x^2 - 4 x + 4
4 x^2 + 5 y^2 + 14 x + 40 y = -81
Sacamos factor común y completamos cuadrados
4 (x^2 + (7/2) x) + 5 ( y^2 + 8 y) = -81
4 (x^2 + 2*(7/4) x) + 5 ( y^2 + 2*4 y) = -81
4 (x^2 + 2*(7/4) x + (7/4)^2) + 5 ( y^2 + 2*4 y + 4^2) =
= -81 + 4 (49/16) + 5 (16)
4 (x + (7/4))^2 + 5 (y + 4)^2 = -1 + (49/4) = (-4/4) + (49/4)
4 (x + (7/4))^2 + 5 (y + 4)^2 = 45/4
dividimos todo por 45/4
(x + (7/4))^2/(45/16) + (y + 4)^2/(9/4) = 1
Ahora podemos identificar
Centro -7/4 ; -4
Semieje mayor
a = raiz(45/16) = (3/4) raiz(5)
Semieje menor
b = raiz(9/4) = 3/2
Semieje focal
c^2 = a^2 - b^2 = (45/16) - (9/4) = (45/16) - (36/16) = 9/16
c = 3/4
Excentricidad
e = c/a = 1/raiz(5)
Esta es la inversa de la constante k arriba citada...
Lado recto
LR = 2b^2/a = 2(9/4)/((3/4) raiz(5)) = 6/raiz(5) = (6/5)raiz(5)
Verificado con Graphmatica.
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Hola
Planteamos la definición poco conocida
de la ecuación de la elipse por la directriz y el foco.
Resulta ser que
la distancia entre
un punto de la elipse y la directriz
es proporcional a
la distancia entre
un punto de la elipse y el foco correspondiente
Entonces
Distancia desde directriz desde un punto (x,y)
Dd = abs(x - 2)
Distancia desde foco desde un punto (x,y)
Df^2 = (x + 1)^2 + (y + 4)^2
decimos que
Dd = k Df
Dd^2 = k^2 Df^2
ó
(x - 2)^2 = k^2 ( (x + 1)^2 + (y + 4)^2)
**********
Por otro lado,
nos dan un punto de la elipse
x = -3 ; y = -3
(-3 - 2)^2 = k^2 ( (-3 + 1)^2 + (-3 + 4)^2)
(-5)^2 = k^2 ( (-2)^2 + (1)^2)
k^2 (4 + 1) = 25
k^2 = 25/5
k^2 = 5
**********
así que la ecuación de la elipse es
(x - 2)^2 = 5 ( (x + 1)^2 + (y + 4)^2)
Desarrollemos para identificar los elementos de la elipse
5 (x^2 + 2 x + 1) + 5 (y^2 + 8 y + 16) = x^2 - 4 x + 4
5 x^2 + 5 y^2 + 10 x + 40 y + 5 + 80 = x^2 - 4 x + 4
4 x^2 + 5 y^2 + 14 x + 40 y = -81
Sacamos factor común y completamos cuadrados
4 (x^2 + (7/2) x) + 5 ( y^2 + 8 y) = -81
4 (x^2 + 2*(7/4) x) + 5 ( y^2 + 2*4 y) = -81
4 (x^2 + 2*(7/4) x + (7/4)^2) + 5 ( y^2 + 2*4 y + 4^2) =
= -81 + 4 (49/16) + 5 (16)
4 (x + (7/4))^2 + 5 (y + 4)^2 = -1 + (49/4) = (-4/4) + (49/4)
4 (x + (7/4))^2 + 5 (y + 4)^2 = 45/4
dividimos todo por 45/4
(x + (7/4))^2/(45/16) + (y + 4)^2/(9/4) = 1
**********
Ahora podemos identificar
Centro -7/4 ; -4
Semieje mayor
a = raiz(45/16) = (3/4) raiz(5)
Semieje menor
b = raiz(9/4) = 3/2
Semieje focal
c^2 = a^2 - b^2 = (45/16) - (9/4) = (45/16) - (36/16) = 9/16
c = 3/4
Excentricidad
e = c/a = 1/raiz(5)
Esta es la inversa de la constante k arriba citada...
Lado recto
LR = 2b^2/a = 2(9/4)/((3/4) raiz(5)) = 6/raiz(5) = (6/5)raiz(5)
Verificado con Graphmatica.