Enunciado

Seja S o conjunto dos pontos do espaço que satisfazem a equação

a x 2 b y 2 + c z 2 + d x y + e x z + f y z + g x + h y + i z + j = 0

com a, b, c, d, e, f, g, h, i, j ∈ R, sendo a, b, c, d, e, f não simultaneamente nulos. Sejam a’, b’ e c’ raízes de

p λ = det ⁡ a - λ d 2 e 2 d 2 b - λ f 2 e 2 f 2 c - λ

Mostre que:

a) Se a’, b’ e c’ tiverem mesmo sinal, então S e um elipsoide, um ponto ou o conjunto vazio;

b) Se a’, b’ e c’ forem não nulos e não tiverem mesmo sinal, então S e uma hiperboloide de uma folha, de duas folhas, ou um cone elíptico;

c) Se apenas um entre a’, b’ e c’ for nulo, então S e um paraboloide elíptico, hiperbólico, um cilindro ´ elíptico, hiperbólico, dois planos concorrentes, uma reta ou o conjunto vazio;

d) Se exatamente dois entre a’, b’ e c’ forem nulos, então S e um cilindro parabólico, um par de planos paralelos ou um plano.

Passo 1

Fala aí pessoal tudo blz?

Nessa questão sabendo que,

a x 2 b y 2 + c z 2 + d x y + e x z + f y z + g x + h y + i z + j = 0

com a, b, c, d, e, f, g, h, i, j ∈ R, sendo a, b, c, d, e, f não simultaneamente nulos. Sejam a’, b’ e c’ raízes de

p λ = det ⁡ a - λ d 2 e 2 d 2 b - λ f 2 e 2 f 2 c - λ

Mostre que:

a) Se a’, b’ e c’ tiverem mesmo sinal, então S e um elipsoide, um ponto ou o conjunto vazio;

b) Se a’, b’ e c’ forem não nulos e não tiverem mesmo sinal, então S e uma hiperboloide de uma folha, de duas folhas, ou um cone elíptico;

c) Se apenas um entre a’, b’ e c’ for nulo, então S e um paraboloide elíptico, hiperbólico, um cilindro elíptico, hiperbólico, dois planos concorrentes, uma reta ou o conjunto vazio;

d) Se exatamente dois entre a’, b’ e c’ forem nulos, então S e um cilindro parabólico, um par de planos paralelos ou um plano.

Só vem e confia que juntos vamos resolver esta questão

Passo 2

Na letra (a) sabendo que a’, b’ e c’ tiverem mesmo sinal, com S sendo um elipsoide para determinarmos um ponto ou conjunto vazio temos que,

Para o elipsoide valendo,

x 2 a 2 + y 2 b 2 + z 2 c 2 = 1

x y z = Q x ' y ' z '

Q = 0

Já na letra (b) para a’, b’ e c’ forem não nulos e não tiverem mesmo sinal, então S e uma hiperboloide de uma folha, de duas folhas, ou um cone elíptico,

Na letra ( c ) sendo apenas um entre a’, b’ e c’ for nulo, então S e um paraboloide elíptico, hiperbólico, um cilindro elíptico, hiperbólico, dois planos concorrentes, uma reta ou o conjunto vazio;

E por fim na letra (d) temos que se exatamente dois entre a’, b’ e c’ forem nulos, então S e um cilindro parabólico, um par de planos paralelos ou um plano;

x 2 a 2 - y 2 b 2 - z 2 c 2 = 1

Espero ter ajudado, bons estudos e até a próxima.

Resposta

a) Q = 0

b)

c)

d) x 2 a 2 - y 2 b 2 - z 2 c 2 = 1

Exercícios de Livros Relacionados

Prove, em cada caso, que a equação dada descreve uma quádrica cônica.(a) x 2 - y 2 + z 2 - 4 x - 6 y - 2 z - 4 = 0
Identifique a quádrica descrita pela equação dada.(d) y 2 + 2 y z + z 2 + y - z - 2 = 0
Prove que Ω : z = 8 x 2 - 2 x y + 8 y 2 é um paraboloide elíptico e faça um esboço.
Identifique a quádrica descrita pela equação dada.(c) - 10 + 8 x - 8 z - x 2 + 6 x z - z 2 = 0
Identifique a quádrica descrita pela equação dada.(b) 3 x 2 + y 2 - 2 x y - 6 x + 2 y - 1 = 0