Enunciado

Identifique a cônica, ache a equação no ultimo sistema de coordenadas utilizado e faça um esboço do gráfico. 3 x 2 - 8 x y - 12 y 2 = - 81

Passo 1

Fala aeee, tudo na paz? 😊

Da equação da cônica tiramos que:

a = 3

b =   - 8

c = - 12

Portanto:

A =   a b 2 b 2 c = 3 - 4 - 4 - 12

Passo 2

O polinômio característico será dado por:

P λ = det ⁡ A - λ I 2 = 3 - λ - 4 - 4 - 12 - λ = λ 2 - 15 λ + 50

λ 2 + 9 λ - 5 2 = 0

Temos como raízes do polinômio:

λ 1 = - 13

λ 2 = 4

Passo 3

Para determinarmos os vetores U   e   T .

Precisamos que:

A + 13 I 2 X   = 0 →

16 - 4 - 4 1 x y = 0 0

16 x - 4 y = 0

16 x = 4 y

4 x = y

Solução Geral:

W = α , 4 α ; α ∈ R

Passo 4

Como a norma de w vale 1:

W = 1

W 2 = 1

α 2 + 16 α 2 = 1

α =   ± 1 17

Assim, os eixos deslocados são expressos por:

U = 1 17 , 4 17

T = ( - 4 17 , 1 17 )

P = U , T = 1 17 - 4 17 4 17 1 17

Passo 5

Agora que eliminamos o termo x y , podemos escrever a equação da nossa cônica:

∁ : 3 x 2 - 8 x y - 12 y 2 = - 81 →   λ 1 x 1 2 + λ 2 y 1 2 = - 81

∁ : - 13 x 1 2 + 4 y 1 2 = - 81 ( ÷ - 81 )

∁ : 13 81 x 1 2 - 4 81 y 1 2 = 1

Equação de uma hipérbole.

Passo 6

Gráfico da cônica:

Resposta

∁ : 13 81 x 1 2 - 4 81 y 1 2 = 1

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