Приведение кривой второго порядка к каноническому виду
Пример №1 . Привести уравнение второго порядка к каноническому виду с помощью поворота и параллельного переноса осей координат. Построить кривую.
Пример №2 . Выполнив последовательно преобразования координат: поворот, а затем параллельный перенос координатных осей, преобразовать к каноническому виду уравнение кривой второго порядка и построить ее в исходной системе координат, а также найти параметры кривой.
Алгоритм перехода кривой второго порядка к каноническому виду
Пример №1 . 4y=-6-sqrt(4x-x 2 )
sqrt(4x-x 2 ) = -(4y+6)
Возведем в квадрат
4x-x 2 = (4y+6) 2
Раскрывая скобки, получаем:
16y 2 +48y + 36 +x 2 -4x = 0
Далее решается калькулятором. Если самостоятельно решать, то получим:
4x-x 2 = (4y+6) 2
-(x 2 — 4x) = 2(y+3/2) 2
-(x 2 — 4x + 4) = (y+3/2) 2
-(x — 2) 2 = (y+3/2) 2
(y+3/2) 2 + (x — 2) 2 = 0
Пример №2 . x=1-2/3 sqrt(y 2 -4y-5)
Здесь надо сначала привести к нормальному виду.
3/2(x-1)=sqrt(y 2 -4y-5)
Возводим в квадрат
9/4(x-1) 2 =y 2 -4y-5
9/4x 2 -9/4*2x+9/4-y 2 +4y+5=0
9/4x 2 -9/2x-y 2 +4y+29/4=0
Далее можно решать как с калькулятором, так и без него:
9/4(x-1) 2 =y 2 -4y-5
9/4(x-1) 2 =y 2 -4y+4-4-5
9/4(x-1) 2 =(y 2 -2)-9
9/4(x-1) 2 -(y 2 -2) = -9
-1/4(x-1) 2 +1/9(y 2 -2) = 1
76. Приведение квадратичных форм к каноническому виду
Рассмотрим некоторое линейное преобразование А с матрицей .
Это симметрическое преобразование можно записать в виде:
Y1 = a11x1 + a12x2
Y2 = a12x1 + a22x2
Где у1 и у2 – координаты вектора в базисе .
Очевидно, что квадратичная форма может быть записана в виде
Ф(х1, х2) = х1у1 + х2у2.
Как видно, геометрический смысл числового значения квадратичной формы Ф в точке с координатами х1 и х2 – скалярное произведение .
Если взять другой ортонормированный базис на плоскости, то в нем квадратичная форма Ф будет выглядеть иначе, хотя ее числовое значение в каждой геометрической точке и не изменится. Если найти такой базис, в котором квадратичная форма не будет содержать координат в первой степени, а только координаты в квадрате, то квадратичную форму можно будет привести к каноническому виду.
Если в качестве базиса взять совокупность собственных векторов линейного преобразования, то в этом базисе матрица линейного преобразования имеет вид:
.
При переходе к новому базису от переменных х1 и х2 мы переходим к переменным и . Тогда:
Тогда .
Выражение называется Каноническим видом квадратичной формы. Аналогично можно привести к каноническому виду квадратичную форму с большим числом переменных.
Теория квадратичных форм используется для приведения к каноническому виду уравнений кривых и поверхностей второго порядка.
Пример. Привести к каноническому виду квадратичную форму
Ф(х1, х2) = 27.
Коэффициенты: а11 = 27, а12 = 5, а22 = 3.
Составим характеристическое уравнение: ;
(27 — l)(3 — l) – 25 = 0
Пример. Привести к каноническому виду уравнение второго порядка:
17×2 + 12xy + 8y2 – 20 = 0.
Коэффициенты а11 = 17, а12 = 6, а22 = 8. А =
Составим характеристическое уравнение:
(17 — l)(8 — l) — 36 = 0
136 — 8l — 17l + l2 – 36 = 0
L2 — 25l + 100 = 0
Итого: — каноническое уравнение эллипса.
Пример. Используя теорию квадратичных форм, привести к каноническому виду уравнение линии второго порядка. Схематично изобразить график.
Решение: Составим характеристическое уравнение квадратичной формы : при
Решив это уравнение, получим l1 = 2, l2 = 6.
Найдем координаты собственных векторов:
Полагая m1 = 1, получим n1 =
Полагая m2 = 1, получим n2 =
Собственные векторы:
Находим координаты единичных векторов нового базиса.
Имеем следующее уравнение линии в новой системе координат:
Каноническое уравнение линии в новой системе координат будет иметь вид:
Пример. Используя теорию квадратичных форм, привести к каноническому виду уравнение линии второго порядка. Схематично изобразить график.
Решение: Составим характеристическое уравнение квадратичной формы : при
Решив это уравнение, получим l1 = 1, l2 = 11.
Найдем координаты собственных векторов:
Полагая m1 = 1, получим n1 =
Полагая m2 = 1, получим n2 =
Собственные векторы:
Находим координаты единичных векторов нового базиса.
Имеем следующее уравнение линии в новой системе координат:
Каноническое уравнение линии в новой системе координат будет иметь вид:
Пример. Используя теорию квадратичных форм, привести к каноническому виду уравнение линии второго порядка. Схематично изобразить график.
4ху + 3у2 + 16 = 0
Коэффициенты: a11 = 0; a12 = 2; a22 = 3.
Характеристическое уравнение:
Корни: l1 = -1, l2 = 4.
Для l1 = -1 Для l2 = 4
M1 = 1; n1 = -0,5; m2 = 1; n2 = 2;
= (1; -0,5) = (1; 2)
Получаем: — каноническое уравнение гиперболы.
При использовании компьютерной версии “Курса высшей математики” возможно запустить программу, которая решает рассморенные выше примеры для любых начальных условий.
Для запуска программы дважды щелкните на значке:
В открывшемся окне программы введите коэффициенты квадратичной формы и нажмите Enter.
Примечание: Для запуска программы необходимо чтобы на компьютере была установлена программа Maple (Ó Waterloo Maple Inc.) любой версии, начиная с MapleV Release 4.
Привести уравнение кривой второго порядка к каноническому виду и построить график : 4 * x ^ 2 + 3 * y ^ 2 — 8 * x + 12y — 32 = 0?
Математика | 10 — 11 классы
Привести уравнение кривой второго порядка к каноническому виду и построить график : 4 * x ^ 2 + 3 * y ^ 2 — 8 * x + 12y — 32 = 0.
Даю 50 баллов?
Привести уравнение к каноническому виду и построить кривую :
Даны уравнение кривой второго порядка x ^ 2 + 4y ^ 2 — 6x + 8y + 5 = 0 и уравнение прямой x — 2y — 5 = 0Привести уравнение кривой второго порядка к каноническому виду?
Даны уравнение кривой второго порядка x ^ 2 + 4y ^ 2 — 6x + 8y + 5 = 0 и уравнение прямой x — 2y — 5 = 0
Привести уравнение кривой второго порядка к каноническому виду.
Найти точки пересечения кривой и заданной прямой.
Построить обе линии в системе координат.
Составить уравнение множества точек, равноудаленных от данной точки А(х1, у1) и данной прямой у = в?
Составить уравнение множества точек, равноудаленных от данной точки А(х1, у1) и данной прямой у = в.
Полученное уравнение следует привести к простейшему виду и затем построить кривую.
И нарисовать рисунок.
Привести к каноническому виду уравнение кривой и построить ее x + 2у2 + 12y + 18 = 0?
Привести к каноническому виду уравнение кривой и построить ее x + 2у2 + 12y + 18 = 0.
Определить вид кривой второго порядка и построить ее : 9x ^ 2 + 25y ^ 2 — 225 = 0?
Определить вид кривой второго порядка и построить ее : 9x ^ 2 + 25y ^ 2 — 225 = 0.
Привести уравнение кривой второго порядка f(х ; у) = 0 к каноническому виду и найти точки пересечения ее с прямой Ах + Ву + С = 0?
Привести уравнение кривой второго порядка f(х ; у) = 0 к каноническому виду и найти точки пересечения ее с прямой Ах + Ву + С = 0.
Выполните графическую иллюстрацию полученного решения.
2x ^ 2 — 4x — y + 3 + 0 ; 2x — y — 1 = 0.
Привести уравнение кривой к каноническому виду и построить ее?
Привести уравнение кривой к каноническому виду и построить ее.
X ^ 2 — 3y ^ 2 + 8x + 18y — 20 = 0 помогите хотя бы выделить полные квадраты, ни в какую не идет(.
Привести уравнение кривой второго порядка f(х ; у) = 0 к каноническому виду и найти точки пересечения ее с прямой Ах + Ву + С = 0?
Привести уравнение кривой второго порядка f(х ; у) = 0 к каноническому виду и найти точки пересечения ее с прямой Ах + Ву + С = 0.
Построить график кривой и прямой.
2x ^ + 4x + y ^ — 2 = 0, 2x + y + 2 = 0.
Пожалуйста помогите решить : Установить какую кривую второго порядка определяет данное уравнение, привести его к нормальному виду и построить кривуюx ^ 2 — 4y ^ 2 + 10x + 24y — 7 = 0?
Пожалуйста помогите решить : Установить какую кривую второго порядка определяет данное уравнение, привести его к нормальному виду и построить кривую
x ^ 2 — 4y ^ 2 + 10x + 24y — 7 = 0.
Нужно определить вид кривой, её параметры, и построить график?
Нужно определить вид кривой, её параметры, и построить график!
Пожалуйста кто чем может, помогите.
Вопрос Привести уравнение кривой второго порядка к каноническому виду и построить график : 4 * x ^ 2 + 3 * y ^ 2 — 8 * x + 12y — 32 = 0?, расположенный на этой странице сайта, относится к категории Математика и соответствует программе для 10 — 11 классов. Если ответ не удовлетворяет в полной мере, найдите с помощью автоматического поиска похожие вопросы, из этой же категории, или сформулируйте вопрос по-своему. Для этого ключевые фразы введите в строку поиска, нажав на кнопку, расположенную вверху страницы. Воспользуйтесь также подсказками посетителей, оставившими комментарии под вопросом.
http://matica.org.ua/metodichki-i-knigi-po-matematike/kurs-vysshei-matematiki/76-privedenie-kvadratichnykh-form-k-kanonicheskomu-vidu
http://matematika.my-dict.ru/q/719646_privesti-uravnenie-krivoj-vtorogo-poradka-k/