Aplicación de powerpoint a problemas resueltos de elipses t1 elipse egv1 nº 1-01
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1
Hallar los elementos principales: Coordenadas
de los vértices del lado mayor y menor, las
coordenadas de los focos, los lados rectos, las
coordenadas de los extremos de los lados
rectos, las directrices, las asíntotas y las
gráficas de las siguientes ecuaciones:
𝟒𝒙𝟐 + 𝒚𝟐 − 𝟑𝒙 + 𝟒𝒚 − 𝟖 = 𝟏𝟎
2
3
4
SALIR
𝟏𝟔𝒙𝟐 + 𝟐𝟓𝒚𝟐 − 𝟒𝟖𝒙 + 𝟏𝟎𝟎𝒚 − 𝟐𝟔𝟒 = 𝟎
𝟗𝒙𝟐 + 𝟏𝟔𝒚𝟐 − 𝟏𝟒𝟒 = 0
𝟐𝟓𝒙𝟐 + 𝟏𝟔𝒚𝟐 = 𝟒𝟎𝟎
SOLUCIÓN 1
Datos del problema: 𝟗𝒙𝟐 + 𝟏𝟔𝒚𝟐 − 𝟏𝟒𝟒 =0
Dividimos ambos miembros entre el término
independiente, desarrollamos y operamos :
9𝑥2 + 16𝑦2 − 144 = 0 →9𝑥2
144+16𝑦2
144−144
144=
0
144
𝑥2
1449
+16𝑦2
14416
− 1 = 0 →𝑥2
16+𝑦2
9= 1 (𝑎)
La ecuación (a) es de la forma:𝑥2
𝑎2+
𝑦2
𝑏2= 1 ; que
representa la ecuación de una elipse horizontal
con centro C(0,0). Donde se tiene:
Semieje Mayor: 𝑎2 = 16 → 𝑎 = ±4
Semieje Menor: 𝑏2 = 9 → 𝑏 = ±3
A «c» que es la semidistancia focal lo obtenemos
con la aplicación del Teorema de Pitágoras para
elipses, es decir: 𝑎2 = 𝑏2 + 𝑐2 → 𝑐 = 𝑎2 − 𝑏2 →
𝑐 = ± 7
Luego las coordenadas de los vértices son:
El mayor es:
𝑉2 −𝑎, 0 𝑦 𝑉1 𝑎, 0 → 𝑉2 −4,0 𝑦 𝑉1 4,0
El menor es:
𝐵2 0,−𝑏 𝑦 𝐵1 0, 𝑏 → 𝐵2 0,−3 𝑦 𝐵1 0,3
IR AL MENÚ SIGUIENTE
Las coordenadas de los focos son:
𝐹2 −𝑐, 0 𝑦 𝐹1 𝑐, 0 → 𝐹2 − 7, 0 𝑦 𝐹1 7, 0
La excentricidad es: 𝑒 =𝑐
𝑎→ 𝑒 =
7
4→ 𝑒 = 0,7 < 1
El lado recto es: 𝐿𝑅 =2𝑏2
𝑎→ 𝐿𝑅 =
2(3)2
4→ 𝐿𝑅 =
9
2
Longitud del Lado mayor: 𝑉2𝑉1 = 2𝑎 → 𝑉2𝑉1 = 2 4 → 𝑉2𝑉1 = 8Longitud del Lado mayor: 𝐵2𝐵1 = 2𝑏 → 𝐵2𝐵1 = 2 3 → 𝐵2𝐵1 = 6Longitud de la distancia Focal: 𝐹2𝐹1 = 2𝑐 → 𝐹2𝐹1 = 2 7 → 𝐹2𝐹1 = 2 7
Las ecuaciones de las directrices son:
𝐷1: 𝑥1 = ℎ +
𝑎2
𝑐→ 𝐷1: 𝑥1 = 0 +
16
7→ 𝐷1: 𝑥1 =
16
7
𝐷2: 𝑥2 = ℎ −𝑎2
𝑐→ 𝐷2: 𝑥2 = 0 −
16
7→ 𝐷2: 𝑥2 = −
16
7
Los extremos de los lados rectos son:
𝐿𝑅1: 𝐿𝑅1𝐴 7,9
4𝐿𝑅1𝐵 7,−
9
4
𝐿𝑅2: 𝐿𝑅2𝐷 − 7,9
4𝐿𝑅2𝐸 − 7,−
9
4
La gráfica es la siguiente:
IR AL MENUANTERIOR
SOLUCIÓN 2
Datos del
problema:
𝟐𝟓𝒙𝟐 + 𝟏𝟔𝒚𝟐 = 𝟒𝟎𝟎
𝟐𝟓𝒙𝟐 + 𝟏𝟔𝒚𝟐 = 𝟒𝟎𝟎 →𝟐𝟓𝒙𝟐
𝟒𝟎𝟎+
𝟏𝟔𝒚𝟐
𝟒𝟎𝟎=
𝟒𝟎𝟎
𝟒𝟎𝟎
𝒙𝟐
𝟏𝟔+
𝒚𝟐
𝟐𝟓= 𝟏, tiene la forma
𝒙𝟐
𝒃𝟐+
𝒚𝟐
𝒂𝟐= 𝟏, que
representa la ecuación de una elipse vertical con
centro en C(0,0).
Donde:
𝑏2 = 16 → 𝑏 = ±4; 𝑎2 = 25 → 𝑎 = ±5
El término «c» se halla mediante la relación
pitagórica, es decir: 𝑎2 = 𝑏2 + 𝑐2 → 𝑐2 = 𝑎2 − 𝑏2 =25 − 16
𝑐2 = 9 → 𝑐 = ±3
Las coordenadas de los vértices mayor y menor
son:
𝑉2 0,−𝑎 𝑦 𝑉1 0, 𝑎 → 𝑉2 0,−5 𝑦 𝑉1 0,5
𝐵2 −𝑏, 0 𝑦 𝐵1 𝑏, 0 → 𝐵2 0, −4 𝑦 𝐵1 0,4
Las coordenadas de los focos son:
𝐹2 0,−𝑐 𝑦 𝐹1 0, 𝑐 → 𝐹2 0,−3 𝑦 𝐹1 0,3
La excentricidad es 𝑒 =𝑐
𝑎→ 𝑒 =
3
5< 1
Las Directrices es:
𝐷: 𝑘 ±𝑎2
𝑐→
𝐷1: 𝑦1 = 𝑘 +𝑎2
𝑐→ 𝐷1: 𝑦1 = 0 +
25
3
𝐷2: 𝑦2 = 𝑘 −𝑎2
𝑐→ 𝐷2: 𝑦2 = 0 −
25
3
𝐷2: 𝑦1 =25
y 𝐷2: 𝑦2 = −25
SIGUIENTEIR AL MENU
La distancia del eje Mayor es:𝑉2𝑉1 = 2𝑎; 𝑉2𝑉1=10
La distancia del Eje Menor es: 𝐵2𝐵1 = 2𝑏;𝐵2𝐵1 =8
La distancia Focal es: 𝐹2𝐹1 = 2c; 𝐹2𝐹1 =6
Los lados rectos son:
Las coordenadas de los extremos del lado recto de arriba:
𝐿𝑅1𝐼𝑍𝑄(ℎ −𝑏2
𝑎, 𝑘 + 𝑐) y 𝐿𝑅1𝐷𝐸𝑅(ℎ +
𝑏2
𝑎, 𝑘 + 𝑐)
𝐿𝑅1𝐼𝑍𝑄 ℎ −𝑏2
𝑎, 𝑘 + 𝑐 → 𝐿𝑅1𝐼𝑍𝑄(0 −
4 2
5, 0 + 3)
𝑳𝑹𝟏𝑰𝒁𝑸(−𝟏𝟔
𝟓, 𝟑)
𝐿𝑅1𝐷𝐸𝑅 ℎ +𝑏2
𝑎, 𝑘 + 𝑐 → 𝐿𝑅1𝐷𝐸𝑅(0 +
4 2
5, 0 + 3)
𝑳𝑹𝟏𝑫𝑬𝑹𝟏𝟔
𝟓, 𝟑
Las coordenadas de los extremos del lado recto de abajo:
𝐿𝑅2𝐼𝑍𝑄(ℎ −𝑏2
𝑎, 𝑘 − 𝑐) y 𝐿𝑅2𝐷𝐸𝑅(ℎ +
𝑏2
𝑎, 𝑘 − 𝑐)
𝐿𝑅2𝐼𝑍𝑄 ℎ −𝑏2
𝑎, 𝑘 − 𝑐 → 𝐿𝑅2𝐼𝑍𝑄(0 −
16
5, 0 − 3)
𝑳𝑹𝟐𝑰𝒁𝑸(−𝟏𝟔
𝟓, −
𝟏𝟔
𝟓)
𝐿𝑅2𝐷𝐸𝑅 ℎ +𝑏2
𝑎, 𝑘 − 𝑐 → 𝐿𝑅2𝐷𝐸𝑅(0 +
(4)2
5, 0 − 3)
𝐿𝑅2𝐷𝐸𝑅16
5, −
16
5
SIGUIENTEANTERIOR
La gráfica es la siguiente:
ANTERIOR IR AL MENU
SOLUCIÓN 3
Datos del
problema:
𝟒𝒙𝟐 + 𝒚𝟐 − 𝟑𝒙 + 𝟒𝒚 − 𝟖 = 𝟏𝟎
𝟒𝒙𝟐 + 𝒚𝟐 − 𝟑𝒙 + 𝟒𝒚 − 𝟖 = 𝟏𝟎(𝟒𝒙𝟐 − 𝟑𝒙) + (𝒚𝟐+𝟒𝒚) = 𝟏𝟎 + 𝟖
𝟒(𝒙𝟐 −𝟑
𝟒𝒙) + (𝒚𝟐+𝟒𝒚) = 𝟏𝟖
𝟒 𝐱𝟐 −𝟑
𝟒𝐱 +
𝟗
𝟔𝟒−
𝟗
𝟔𝟒+ 𝐲𝟐 + 𝟒𝐲 + 𝟒 − 𝟒 = 𝟏𝟖
𝟒 𝒙 −𝟑
𝟖
𝟐−
𝟗
𝟏𝟔+ 𝒚 + 𝟐 𝟐 − 𝟒 = 𝟏𝟖
𝟒 𝒙 −𝟑
𝟖
𝟐+ 𝒚 + 𝟐 𝟐 = 𝟐𝟐 +
𝟗
𝟏𝟔=
𝟑𝟓𝟐
𝟏𝟔
𝟒 𝒙 −𝟑
𝟖
𝟐+ 𝒚 + 𝟐 𝟐 =
𝟑𝟔𝟏
𝟏𝟔
𝟒 𝒙−𝟑
𝟖
𝟐
𝟑𝟔𝟏
𝟏𝟔
+𝒚+𝟐 𝟐
𝟑𝟔𝟏
𝟏𝟔
=𝟑𝟔𝟏
𝟏𝟔𝟑𝟔𝟏
𝟏𝟔
→𝒙−
𝟑
𝟖
𝟐
𝟑𝟔𝟏
𝟔𝟒
+𝒚+𝟐 𝟐
𝟑𝟔𝟏
𝟏𝟔
= 𝟏 donde se
tiene que:𝟑𝟔𝟏
𝟏𝟔>
𝟑𝟔𝟏
𝟔𝟒por tanto, la ecuación es de
la forma𝒙−𝒉 𝟐
𝒃𝟐+
𝒚−𝒌 𝟐
𝒂𝟐= 𝟏, que representa una
ecuación de la elipse vertical de centro C(h,k), es
decir C(3/8;-2), donde además tenemos que los
ejes mayor y menor son:
𝒂𝟐 =𝟑𝟔𝟏
𝟏𝟔→ 𝒂 = ±
𝟏𝟗
𝟒; 𝒃𝟐 =
𝟑𝟔𝟏
𝟔𝟒→ 𝒃 = ±
𝟏𝟗
𝟖y «c» lo
obtenemos mediante el teorema de Pitágoras:
𝒂𝟐 = 𝒃𝟐 + 𝒄𝟐 → 𝒄𝟐 =𝟑𝟔𝟏
𝟏𝟔−
𝟑𝟔𝟏
𝟔𝟒=
𝟏𝟎𝟖𝟑
𝟔𝟒→ 𝒄 = ±
𝟏𝟗
𝟖𝟑
Desarrollamos y operamos, agrupamos términos de
una misma variable, se completa cuadrado perfecto
y se agrupan las constante hacia el otro miembro:
IR AL MENU SIGUIENTE
Las coordenadas de los vértices mayores y menores son:
𝑉2 ℎ, 𝑘 − 𝑎 𝑦 𝑉1 ℎ, 𝑘 + 𝑎 → 𝑉23
8; −2 −
19
4𝑦 𝑉1
3
8; −2 +
19
4
𝑉23
8; −
27
4𝑦 𝑉1
3
8;11
4
𝐵2(ℎ − 𝑏, 𝑘); 𝐵1 ℎ + 𝑏, 𝑘 → 𝐵2(−16
8, −2) y 𝐵1
3
8+
19
8, −2
𝐵2 −2,−2 y B111
4; −2
Las coordenadas de los focos son:
𝐹2 ℎ, 𝑘 − 𝑐 ; 𝐹1 ℎ, 𝑘 + 𝑐 → 𝐹23
8; −2 −
19
83 ; 𝐹1
3
8; −2 +
19
83
𝐹23
8; −
16+19 3
8; 𝐹1
3
8;19 3−16
8
Las directrices son:
𝐷: 𝑘 ±𝑎2
𝑐→
𝐷1: 𝑦1 = 𝑘 +𝑎2
𝑐→ 𝐷1: 𝑦1 =
19 3 − 12
6
𝐷2: 𝑦2 = 𝑘 −𝑎2
𝑐→ 𝐷2: 𝑦2 = −
19 3 + 12
6Los lados rectos son:
Lado recto superior: 𝐿𝑅𝐴𝐵 = 2𝑏2
𝑎→ 𝐿𝑅𝐴𝐵 =
219
8
2
19
4
=2·192·4
64·19=
19
8
Lado recto inferior: 𝐿𝑅𝐷𝐸 = 2𝑏2
𝑎→ 𝐿𝑅𝐷𝐸 =
2(19
4)
19
2
=2·19
2·19=
19
8
Las Coordenadas de los extremos de los lados rectos
𝐿𝑅1𝐼𝑍𝑄(ℎ −𝑏2
𝑎, 𝑘 + 𝑐) y 𝐿𝑅1𝐷𝐸𝑅(ℎ +
𝑏2
𝑎, 𝑘 + 𝑐)
𝐿𝑅1𝐼𝑍𝑄3
8−
19
4
2
19
2
, −2 +19 3
8→ 𝑳𝑹𝟏𝑰𝒁𝑸(−
𝟏𝟑
𝟏𝟔,𝟏𝟗 𝟑−𝟏𝟔
𝟖)
𝐿𝑅1𝐷𝐸𝑅3
8+
19
4
2
19
2
, −2 +19 3
8→ 𝑳𝑹𝟏𝑫𝑬𝑹
𝟐𝟓
𝟏𝟔,𝟏𝟗 𝟑−𝟏𝟔
𝟖
SIGUIENTEANTERIOR
La gráfica del problema planteado es:
𝐿𝑅2𝐼𝑍𝑄(ℎ −𝑏2
𝑎, 𝑘 − 𝑐) y 𝐿𝑅2𝐷𝐸𝑅(ℎ +
𝑏2
𝑎, 𝑘 − 𝑐)
𝐿𝑅2𝐼𝑍𝑄 −13
16, −
19 3+16
8→ 𝑳𝑹𝟐𝑰𝒁𝑸(−
𝟏𝟑
𝟏𝟔, −
𝟏𝟗 𝟑+𝟏𝟔
𝟖)
𝐿𝑅2𝐷𝐸𝑅25
16, −
19 3+16
8→ 𝑳𝑹𝟐𝑫𝑬𝑹
𝟐𝟓
𝟏𝟔, −
𝟏𝟗 𝟑+𝟏𝟔
𝟖
ANTERIOR IR AL MENU
SOLUCIÓN 4
Datos del
problema:
𝟏𝟔𝒙𝟐 + 𝟐𝟓𝒚𝟐 − 𝟒𝟖𝒙 + 𝟏𝟎𝟎𝒚 − 𝟐𝟔𝟒 = 𝟎
Desarrollamos y operamos, agrupamos términos de
una misma variable, se completa cuadrado perfecto
y se agrupan las constante hacia el otro miembro:
(𝟏𝟔𝒙𝟐 − 𝟒𝟖𝒙) + (𝟐𝟓𝒚𝟐+𝟏𝟎𝟎𝒚) = 𝟐𝟔𝟒𝟏𝟔(𝒙𝟐 − 𝟑𝒙) + 𝟐𝟓(𝒚𝟐 + 𝟒𝒚) = 𝟐𝟔𝟒
𝟏𝟔 𝒙𝟐 − 𝟑𝒙 +𝟗
𝟒−
𝟗
𝟒+ 𝟐𝟓 𝒚𝟐 + 𝟒𝒚 + 𝟒 − 𝟒 = 𝟐𝟔𝟒
𝟏𝟔 𝒙𝟐 − 𝟑𝒙 +𝟗
𝟒− 𝟑𝟔 + 𝟐𝟓 𝒚𝟐 + 𝟒𝒚 + 𝟒 − 𝟏𝟎𝟎 = 𝟐𝟔𝟒
𝟏𝟔 𝒙 −𝟑
𝟐
𝟐+ 𝟐𝟓 𝒚 + 𝟐 𝟐 = 𝟐𝟔𝟒 + 𝟏𝟎𝟎 + 𝟑𝟔
𝟏𝟔 𝒙 −𝟑
𝟐
𝟐+ 𝟐𝟓 𝒚 + 𝟐 𝟐 = 𝟒𝟎𝟎
𝟏𝟔 𝒙−𝟑
𝟐
𝟐
𝟒𝟎𝟎+
𝟐𝟓 𝒚+𝟐 𝟐
𝟒𝟎𝟎=
𝟒𝟎𝟎
𝟒𝟎𝟎→
𝐱−𝟑
𝟐
𝟐
𝟐𝟓+
𝐲+𝟐 𝟐
𝟏𝟔= 𝟏, que es de la
forma𝐱−𝒉 𝟐
𝐚𝟐+
𝐲−𝐤 𝟐
𝐛𝟐= 𝟏, es decir, la ecuación de la elipse
horizontal con centro C(h,k) = 𝐶(3
2, −2). 𝑎2 = 25; 𝑎 = ±5, 𝑏2 =
16; 𝑏 = ±4A «c» lo obtenemos mediante la relación Pitagórica para las
elipses, es decir: 𝒂𝟐 = 𝒃𝟐 + 𝒄𝟐 → 𝒄𝟐 = 𝒂𝟐 − 𝒃𝟐; 𝒄 = ±𝟑
La excentricidad es: 𝑒 =𝑐
𝑎→ 𝑒 =
3
5< 1
Las coordenadas de los vértices mayor y menor son:
𝑉2 ℎ − 𝑎, 𝑘 ; 𝑉1 ℎ + 𝑎, 𝑘 → 𝑉2 −7
2, −2 ; 𝑉1
13
2, −2
𝐵2 ℎ, 𝑘 − 𝑏 ; 𝐵1 ℎ, 𝑘 + 𝑏 → 𝐵23
2, −6 ; 𝐵1
3
2, 2
Las coordenadas de los focos:
𝐹2 ℎ − 𝑐, 𝑘 ; 𝐹1 ℎ + 𝑐, 𝑘 → 𝐹2 −3
2, −2 ; 𝑉1
9
2, −2
IR AL MENU SIGUIENTE
La gráfica del problema planteado es:
Las directrices de la elipse horizontal tienen las ecuaciones siguientes:
𝑥 = ℎ ±𝑎2
𝑐→
𝑥2 = ℎ −𝑎2
𝑐
𝑥1 = ℎ +𝑎2
𝑐
𝐷1: 𝑥 =3
2+
25
3=
9+50
6→ 𝐷1: 𝑥 =
59
6
𝐷2: 𝑥 =3
2−
25
3=
9−50
6→ 𝐷2: 𝑥 = −
41
6
El lado recto viene dado por: 𝐿𝑅 =2𝑏2
𝑎→ 𝐿𝑅 =
2(4)2
5→ 𝐿𝑅 =
32
5
Las coordenadas de los extremos de los lados rectos son:
Lado Izquierdo Lado Derecho
𝐿𝑅𝐼𝐴𝑅(ℎ − 𝑐, 𝑘 +𝑏2
𝑎) 𝐿𝑅𝐷𝐴𝑅(ℎ + 𝑐, 𝑘 +
𝑏2
𝑎)
𝐿𝑅𝐼𝐴𝑅(−3
2,16
5) 𝐿𝑅𝐷𝐴𝑅(
9
2,16
5)
𝐿𝑅𝐼𝐴𝐵(ℎ − 𝑐, 𝑘 −𝑏2
𝑎) 𝐿𝑅𝐷𝐴𝐵(ℎ + 𝑐, 𝑘 −
𝑏2
𝑎)
𝐿𝑅𝐼𝐴𝐵(−3
2, −
16
5) 𝐿𝑅𝐷𝐴𝐵(
9
5, −
16
5)
ANTERIOR IR AL MENU