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“AÑO DE LA LUCHA CONTRA LA CORRUPCION E IMPUNIDAD” UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA CURSO: Algebra Lineal TEMA: La Elipse LA ELIPSE DEFINICION: una elipse está conformada por todos los puntos colocados de tal manera que la suma de las distancias de cada uno de ellos a dos puntos fijos llamados focos es constante. Es decir: P Entonces: V2 1 V1 1 Los elementos de la elipse son: centro de la elipse : vértices del eje mayor : vértices del eje menor : focos de la elipse : lados rectos de la elipse : directrices de la elipse : eje focal de la elipse : excentricidad de la elipse RELACION: del grafico observamos: ECUACION VECTORIAL DE LA ELIPSE: La ecuación vectorial de la elipse tiene la siguiente forma: / Donde: ECUACION CARTESIANA DE LA ELIPSE: La ecuación de la elipse toma su forma más simple cuando su centro esta en el origen de coordenadas y su eje focal coincide con uno de los ejes coordenados. PRIMER CASO: Consideremos que el centro de la elipse es C=(0,0) y que su eje focal sea el eje x. P=(x,y) -c,0) Por definición de elipse: (ecuación de la elipse) SEGUNDO CASO: Si el centro de la elipse es C= (0,0) y su eje focal se encuentra en el eje Y, la ecuación e la elipse es: CASOS PARTICULARES: CASO I: Ecuación de la elipse con centro C= (h,k) (diferente al origen de coordenadas) y eje focal paralelo al eje X. Y X La ecuacion de la elipse en el sistema es: Pero: ……………………… Reemplazando en tenemos: (ecuación de la elipse con centro C=(h,k) y eje focal paralelo al eje X). CASO II: Ecuación de la elipse con centro C=(h,k) y eje focal paralelo al eje Y. Y X La ecuación de la elipse es: ECUACION DE UNA RECTA TANGENTE A UNA ELIPSE En el punto ECUACION DE LA ELIPSE ECUACION DE LA RECTA TANGENTE RECTA NORMAL A UNA ELIPSE La recta normal a una elipse es la recta perpendicular a la recta tangente en mismo punto de la tangencia (en este caso es el punto de tangencia), por lo tanto: PROPIEDADES PROPIEDAD 1: La recta normal en el punto P0 = (X0, Y0) es bisectriz del ángulo formado por los vectores y (donde F1 y F2 son focos de la elipse). PROPIEDAD 2: El producto delas distancias de cada foco a la recta tangente en un punto cualquiera es b2. Tenemos: D1D2 =b2 PROPIEDAD 3: PROPIEDAD 4: PROPIEDAD 5: PROPIEDAD 6: PROPIEDAD 7: (Longitud del lado recto) EJERCICIO 1 Sea una elipse con focos y ; : X + 7Y – 31=0 = X + Y – 7 = 0 contienen a respectivamente ambas a un punto P de la elipse. Si = , el area del = 6 la distancia de P al eje focal es Hallar la ecuación vectorial de E . SOLUCIÒN: Hallar las coordenadas del punto a la elipse: Entonces También Área (Pero Tenemos que: = Entonces Hallando las coordenadas del punto al eje focal: Hallando la ecuación del eje focal Tenemos Hallando las coordenadas de Hallando las coordenadas de Entonces el centro de la elipse es: Por definición de elipse Entonces Tenemos también que Entonces la ecuación vectorial de la elipse es: EJERCICIO 2 Sea ε una elipse cuyo eje focal tiene pendiente 3/2. Si C es una circunferencia tangente a ε, con 5 unidades de radio y cuyo centro (5,1) coincide con el centro de ε, y si además la longitud del eje mayor de ε es 3 veces el diámetro de C, hallar. 1. La excentricidad de ε. 1. Los focos de la elipse. mfocal = 3/2 (5,1) R = 5 a = 15 F1 F2 1. La excentricidad de ε. e = c/a a2 = b2 + c2 152 = 52 + c2 10 = c e = 10 / 15 = 2 / 3 1. Las coordenadas de los focos de ε. F1 = (n1, n2) (10√2)2 = (n1 – 5)2 + (n2 – 1)2 200 = ((2n2 + 13)/3 – 5)2 + (n2 – 1)2 200 = 4/9(n2 – 1)2 + (n2 – 1)2 200 = 13/9 (n2 – 1)2 ± 30√26 /13 = n2 – 1 ± 30√26 / 13 + 1 = n2 ± 20√26 / 13 + 15/3 = n1 F1 = (-20√26/13+15/3 , -30√26/13+1) F2 = (20√26/13+15/3 , 30√26/13+1) EJERCICIO 3
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