Math Problem Statement

Los focos de una elipse están en las rectas 3x - 5y - 25 = O y 2x + 3y + 1 = 0. El eje focal es la recta x = 10. Hallar la ecuación de la elipse sí su eje menor mide 8.

Solution

Para hallar la ecuación de la elipse, primero necesitamos encontrar los puntos de los focos y la longitud del eje mayor. Sabemos que la ecuación general de una elipse con centro (h,k)(h, k) y ejes alineados con los ejes coordenados es:

(xh)2a2+(yk)2b2=1\frac{(x-h)^2}{a^2} + \frac{(y-k)^2}{b^2} = 1

Donde:

  • 2a2a es la longitud del eje mayor.
  • 2b=82b = 8 es la longitud del eje menor.
  1. Encontrar los puntos de los focos: Las rectas dadas son: 3x5y25=03x - 5y - 25 = 0 2x+3y+1=02x + 3y + 1 = 0

    Sabemos que los focos están sobre la recta x=10x = 10. Entonces, substituimos x=10x = 10 en cada una de las ecuaciones para encontrar los puntos de los focos.

    Para la primera recta: 3(10)5y25=0305y25=05=5yy=13(10) - 5y - 25 = 0 \Rightarrow 30 - 5y - 25 = 0 \Rightarrow 5 = 5y \Rightarrow y = 1 Así, el primer foco es (10,1)(10, 1).

    Para la segunda recta: 2(10)+3y+1=020+3y+1=021+3y=03y=21y=72(10) + 3y + 1 = 0 \Rightarrow 20 + 3y + 1 = 0 \Rightarrow 21 + 3y = 0 \Rightarrow 3y = -21 \Rightarrow y = -7 Así, el segundo foco es (10,7)(10, -7).

  2. Encontrar el centro: El centro de la elipse estará a la mitad del camino entre los dos focos. Calculamos el punto medio de (10,1)(10, 1) y (10,7)(10, -7): (10+102,1+(7)2)=(10,3)\left( \frac{10+10}{2}, \frac{1 + (-7)}{2} \right) = (10, -3) Así, el centro de la elipse es (10,3)(10, -3).

  3. Calcular la distancia entre los focos (2c): La distancia entre los dos focos es: (1010)2+(1(7))2=0+64=8\sqrt{(10-10)^2 + (1 - (-7))^2} = \sqrt{0 + 64} = 8 Así, 2c=82c = 8, entonces c=4c = 4.

  4. Calcular aa: Sabemos que la relación entre los semiejes es: c2=a2b2c^2 = a^2 - b^2 Dado que b=4b = 4 (la mitad de la longitud del eje menor): 42=a24216=a216a2=32a=32=424^2 = a^2 - 4^2 \Rightarrow 16 = a^2 - 16 \Rightarrow a^2 = 32 \Rightarrow a = \sqrt{32} = 4\sqrt{2}

  5. Ecuación de la elipse: Con h=10h = 10, k=3k = -3, a=42a = 4\sqrt{2}, y b=4b = 4, la ecuación de la elipse es: (x10)2(42)2+(y+3)242=1(x10)232+(y+3)216=1\frac{(x-10)^2}{(4\sqrt{2})^2} + \frac{(y+3)^2}{4^2} = 1 \Rightarrow \frac{(x-10)^2}{32} + \frac{(y+3)^2}{16} = 1

Entonces, la ecuación de la elipse es: (x10)232+(y+3)216=1\frac{(x-10)^2}{32} + \frac{(y+3)^2}{16} = 1

¿Deseas más detalles o tienes alguna pregunta?

Aquí tienes algunas preguntas que podrías querer hacer:

  1. ¿Cómo encontrar los focos de una elipse si solo se conoce la ecuación?
  2. ¿Cuál es la fórmula general de una elipse y cómo se relacionan sus parámetros?
  3. ¿Cómo se determinan los semiejes mayor y menor de una elipse?
  4. ¿Qué significan los focos en la geometría de una elipse?
  5. ¿Cómo se puede hallar el centro de una elipse dada su ecuación?

Tip: Cuando trabajas con cónicas, identificar los elementos clave como los focos, el centro y los ejes es fundamental para resolver y entender las propiedades geométricas.

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Ellipse
Geometry

Formulas

Standard form of ellipse equation

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-

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