Math Problem Statement

Determina para cada eclipse los vértices los focos y los puntos de cortes con el eje normal luego traza su gráfica x^2/9+y^2/16=1

Solution

Dado el problema, vamos a analizar la ecuación de la elipse:

x29+y216=1\frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{16} = 1

Esta es una ecuación en su forma estándar de una elipse centrada en el origen (0,0)(0,0), con los ejes alineados con los ejes xx y yy. La forma general de la ecuación de una elipse es:

x2a2+y2b2=1\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1

donde:

  • a2a^2 es el denominador de la variable xx, y
  • b2b^2 es el denominador de la variable yy.

1. Identificación de los parámetros de la elipse

Comparando la ecuación dada con la forma estándar:

  • a2=9a=3a^2 = 9 \Rightarrow a = 3,
  • b2=16b=4b^2 = 16 \Rightarrow b = 4.

Esto indica que el semieje mayor está alineado con el eje yy, y el semieje menor con el eje xx.

2. Vértices de la elipse

Los vértices se encuentran a una distancia bb del centro (0, 0) a lo largo del eje mayor (en el eje yy) y a una distancia aa a lo largo del eje menor (en el eje xx).

  • Los vértices a lo largo del eje mayor (eje yy) están en los puntos (0,b)(0, b) y (0,b)(0, -b), es decir: (0,4)y(0,4).(0, 4) \quad \text{y} \quad (0, -4).

  • Los vértices a lo largo del eje menor (eje xx) están en los puntos (a,0)(a, 0) y (a,0)(-a, 0), es decir: (3,0)y(3,0).(3, 0) \quad \text{y} \quad (-3, 0).

3. Focos de la elipse

Los focos se encuentran a una distancia cc del centro, donde cc se calcula como:

c=b2a2=169=7.c = \sqrt{b^2 - a^2} = \sqrt{16 - 9} = \sqrt{7}.

Los focos están a una distancia cc del origen a lo largo del eje mayor (el eje yy):

  • Los focos están en los puntos: (0,7)y(0,7),(0, \sqrt{7}) \quad \text{y} \quad (0, -\sqrt{7}), lo que aproximadamente es: (0,2.65)y(0,2.65).(0, 2.65) \quad \text{y} \quad (0, -2.65).

4. Puntos de corte con los ejes

  • Puntos de corte con el eje xx: Como el semieje menor está sobre el eje xx, los puntos de corte con el eje xx son: (3,0)y(3,0).(3, 0) \quad \text{y} \quad (-3, 0).

  • Puntos de corte con el eje yy: El semieje mayor está sobre el eje yy, por lo que los puntos de corte con el eje yy son: (0,4)y(0,4).(0, 4) \quad \text{y} \quad (0, -4).

5. Gráfica de la elipse

Esta es una elipse con un semieje mayor de longitud 4 a lo largo del eje yy y un semieje menor de longitud 3 a lo largo del eje xx. La gráfica tiene la siguiente forma:

  • El centro está en el origen (0, 0),
  • Los vértices están en los puntos (0,4)(0, 4), (0,4)(0, -4), (3,0)(3, 0), y (3,0)(-3, 0),
  • Los focos están en (0,±7)(0, \pm\sqrt{7}).

¿Te gustaría que dibujara la gráfica de la elipse?


Preguntas relacionadas:

  1. ¿Cómo afecta el valor de aa y bb a la forma de la elipse?
  2. ¿Cómo se derivan los focos a partir de la ecuación de la elipse?
  3. ¿Qué sucede si a=ba = b en la ecuación de una elipse?
  4. ¿Cómo se calculan los ejes de una elipse que no está centrada en el origen?
  5. ¿Cómo cambia la gráfica si la elipse está rotada?

Tip:

Para recordar fácilmente los focos de una elipse, piensa que están siempre a lo largo del eje mayor, a una distancia de b2a2\sqrt{b^2 - a^2}.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Analytic Geometry
Ellipse
Conic Sections

Formulas

Standard equation of an ellipse: (x^2/a^2) + (y^2/b^2) = 1
Vertices: (0, ±b) and (±a, 0)
Foci: (0, ±√(b^2 - a^2))
Axes: Major axis along y-axis, minor axis along x-axis

Theorems

Pythagorean Theorem (for focus calculation)
Ellipse properties related to axes

Suitable Grade Level

Grades 10-12