Дана кривая x2 − 8xy + 7y2 + 6x − 6y + 9 = 0.
Докажите, что эта кривая — гипербола.
Найдите координаты её центра симметрии.
Найдите действительную и мнимую полуоси.
Запишите уравнение фокальной оси.
Постройте данную гиперболу.
Решение:
1. Матрица квадратичной формы B:
Определяем тип кривой, для этого составим характеристическое уравнение квадратичной формы:
Вычислим p и q:
p = -8
q = -9
Находим корни уравнения матрицы B:
Так как собственные числа имеют разные знаки, то кривая – гипербола.
Для собственного числа получаем систему:
Если x1 = 1, x2 = -2, то единичный собственный вектор i1 имеет координаты i1 = (1, -2). Другой собственный вектор, отвечающий собственному числу , может быть задан в виде j1 = (2, 1) таким образом, чтобы базис (i1, j1) был правым.
От старого базиса (O, i, j) перейдем к новому базису (O, i1, j1).
При этом
В новой системе координат уравнение данной кривой примет следующий вид:
Подставим данные в уравнение:
Произведем преобразование параллельного переноса системы координат в новое начало О1 по формулам:
2. В системе координат (О1, i1, j1) гипербола имеет уравнение:
O1x2 = x – 2y + 1 = 0
O1y2 = 2x + y – 3 = 0
Решим систему уравнений:
Умножим второе уравнение на 2
5x = 5
x = 1
Находим y умножив первое уравнение на -4, а второе на 2
10y = 10
y = 1
Координаты точки центра симметрии O1 = (1, 1)
3. Действительная полуось a = 1, мнимая полуось b = 3
4. Фокальной осью является прямая y2=0
2x + y – 3 = 0
5.
Достарыңызбен бөлісу: |