Enunciado
Álgebra Linear e Geometria Analítica - Álgebra Linear - 3ª Edição - J. L. Boldrini- Ed: 3º - Capítulo 11.6 - Ex. 9
Identifique a figura e ache sua posição, se sua equação é:
Passo 1
Aqui a gente tá com , e , todos juntos e misturados, então estamos diante de uma quádrica! A primeira coisa que temos que fazer é escrever essa equação na forma matricial. Toma cuidado, porque agora tem termos lineares também!
Passo 2
A próxima missão é calcular os autovalores e autovetores da matriz!
Desenvolvendo, vamos obter:
Desse jeito já dá pra ver as duas raízes! Tem e , mas o é em dobro!
Vamos substituir esses valores pra encontrar os autovetores.
Então vamos encontrar , e .
Então daqui vamos tirar dois autovetores: o primeiro é , atendendo as duas primeiras equações. O terceiro, que é ortogonal aos outros dois primeiros, vai ser o . Não pode esquecer de normalizar os autovetores!
Passo 3
Trocando a equação matricial pelo novo referencial, usando a matriz dos autovalores. Tanto faz a ordem que escolhermos! Isso só vai mudar em qual eixo vão estar as coisas, mas como só queremos caracterizar a quádrica, não faz mal.
Essa equação representa a quádrica em relação ao nosso novo referencial . Ela é um parabolóido elíptico, que tinha como centro o ponto , e eixos na direção de , e .
Resposta
Parabolóide elíptico: