Sr Examen

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(8^2)*x^2+((-1)^5)*(5^2)*(y^2)-2*(8^2)*12*x+(8^2)*(5^2)*z+(8^2)*((12^2)-(5*2))=0 forma canónica

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Gráfico:

x: [, ]
y: [, ]
z: [, ]

Calidad:

 (Cantidad de puntos en el eje)

Tipo de trazado:

Solución

Ha introducido [src]
                    2       2             
8576 - 1536*x - 25*y  + 64*x  + 1600*z = 0
$$64 x^{2} - 1536 x - 25 y^{2} + 1600 z + 8576 = 0$$
64*x^2 - 1536*x - 25*y^2 + 1600*z + 8576 = 0
Método de invariantes
Se da la ecuación de superficie de 2 grado:
$$64 x^{2} - 1536 x - 25 y^{2} + 1600 z + 8576 = 0$$
Esta ecuación tiene la forma:
$$a_{11} x^{2} + 2 a_{12} x y + 2 a_{13} x z + 2 a_{14} x + a_{22} y^{2} + 2 a_{23} y z + 2 a_{24} y + a_{33} z^{2} + 2 a_{34} z + a_{44} = 0$$
donde
$$a_{11} = 64$$
$$a_{12} = 0$$
$$a_{13} = 0$$
$$a_{14} = -768$$
$$a_{22} = -25$$
$$a_{23} = 0$$
$$a_{24} = 0$$
$$a_{33} = 0$$
$$a_{34} = 800$$
$$a_{44} = 8576$$
Las invariantes de esta ecuación al transformar las coordenadas son los determinantes:
$$I_{1} = a_{11} + a_{22} + a_{33}$$
     |a11  a12|   |a22  a23|   |a11  a13|
I2 = |        | + |        | + |        |
     |a12  a22|   |a23  a33|   |a13  a33|

$$I_{3} = \left|\begin{matrix}a_{11} & a_{12} & a_{13}\\a_{12} & a_{22} & a_{23}\\a_{13} & a_{23} & a_{33}\end{matrix}\right|$$
$$I_{4} = \left|\begin{matrix}a_{11} & a_{12} & a_{13} & a_{14}\\a_{12} & a_{22} & a_{23} & a_{24}\\a_{13} & a_{23} & a_{33} & a_{34}\\a_{14} & a_{24} & a_{34} & a_{44}\end{matrix}\right|$$
$$I{\left(\lambda \right)} = \left|\begin{matrix}a_{11} - \lambda & a_{12} & a_{13}\\a_{12} & a_{22} - \lambda & a_{23}\\a_{13} & a_{23} & a_{33} - \lambda\end{matrix}\right|$$
     |a11  a14|   |a22  a24|   |a33  a34|
K2 = |        | + |        | + |        |
     |a14  a44|   |a24  a44|   |a34  a44|

     |a11  a12  a14|   |a22  a23  a24|   |a11  a13  a14|
     |             |   |             |   |             |
K3 = |a12  a22  a24| + |a23  a33  a34| + |a13  a33  a34|
     |             |   |             |   |             |
     |a14  a24  a44|   |a24  a34  a44|   |a14  a34  a44|

sustituimos coeficientes
$$I_{1} = 39$$
     |64   0 |   |-25  0|   |64  0|
I2 = |       | + |      | + |     |
     |0   -25|   | 0   0|   |0   0|

$$I_{3} = \left|\begin{matrix}64 & 0 & 0\\0 & -25 & 0\\0 & 0 & 0\end{matrix}\right|$$
$$I_{4} = \left|\begin{matrix}64 & 0 & 0 & -768\\0 & -25 & 0 & 0\\0 & 0 & 0 & 800\\-768 & 0 & 800 & 8576\end{matrix}\right|$$
$$I{\left(\lambda \right)} = \left|\begin{matrix}64 - \lambda & 0 & 0\\0 & - \lambda - 25 & 0\\0 & 0 & - \lambda\end{matrix}\right|$$
     | 64   -768|   |-25   0  |   | 0   800 |
K2 = |          | + |         | + |         |
     |-768  8576|   | 0   8576|   |800  8576|

     | 64    0   -768|   |-25   0    0  |   | 64    0   -768|
     |               |   |              |   |               |
K3 = | 0    -25   0  | + | 0    0   800 | + | 0     0   800 |
     |               |   |              |   |               |
     |-768   0   8576|   | 0   800  8576|   |-768  800  8576|

$$I_{1} = 39$$
$$I_{2} = -1600$$
$$I_{3} = 0$$
$$I_{4} = 1024000000$$
$$I{\left(\lambda \right)} = - \lambda^{3} + 39 \lambda^{2} + 1600 \lambda$$
$$K_{2} = -895360$$
$$K_{3} = -23936000$$
Como
$$I_{3} = 0 \wedge I_{2} \neq 0 \wedge I_{4} \neq 0$$
entonces por razón de tipos de rectas:
hay que
Formulamos la ecuación característica para nuestra superficie:
$$- I_{1} \lambda^{2} + I_{2} \lambda - I_{3} + \lambda^{3} = 0$$
o
$$\lambda^{3} - 39 \lambda^{2} - 1600 \lambda = 0$$
$$\lambda_{1} = 64$$
$$\lambda_{2} = -25$$
$$\lambda_{3} = 0$$
entonces la forma canónica de la ecuación será
$$\tilde z 2 \sqrt{\frac{\left(-1\right) I_{4}}{I_{2}}} + \left(\tilde x^{2} \lambda_{1} + \tilde y^{2} \lambda_{2}\right) = 0$$
y
$$- \tilde z 2 \sqrt{\frac{\left(-1\right) I_{4}}{I_{2}}} + \left(\tilde x^{2} \lambda_{1} + \tilde y^{2} \lambda_{2}\right) = 0$$
$$64 \tilde x^{2} - 25 \tilde y^{2} + 1600 \tilde z = 0$$
y
$$64 \tilde x^{2} - 25 \tilde y^{2} - 1600 \tilde z = 0$$
$$2 \tilde z + \left(\frac{\tilde x^{2}}{\frac{25}{2}} - \frac{\tilde y^{2}}{32}\right) = 0$$
y
$$- 2 \tilde z + \left(\frac{\tilde x^{2}}{\frac{25}{2}} - \frac{\tilde y^{2}}{32}\right) = 0$$
es la ecuación para el tipo paraboloide hiperbólico
- está reducida a la forma canónica