Se da la ecuación de superficie de 2 grado:
− 4 x 2 − 4 x y + 8 x z − 4 y 2 − 8 y z − 18 z 2 = 0 - 4 x^{2} - 4 x y + 8 x z - 4 y^{2} - 8 y z - 18 z^{2} = 0 − 4 x 2 − 4 x y + 8 x z − 4 y 2 − 8 yz − 18 z 2 = 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 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 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 yz + 2 a 24 y + a 33 z 2 + 2 a 34 z + a 44 = 0 donde
a 11 = − 4 a_{11} = -4 a 11 = − 4 a 12 = − 2 a_{12} = -2 a 12 = − 2 a 13 = 4 a_{13} = 4 a 13 = 4 a 14 = 0 a_{14} = 0 a 14 = 0 a 22 = − 4 a_{22} = -4 a 22 = − 4 a 23 = − 4 a_{23} = -4 a 23 = − 4 a 24 = 0 a_{24} = 0 a 24 = 0 a 33 = − 18 a_{33} = -18 a 33 = − 18 a 34 = 0 a_{34} = 0 a 34 = 0 a 44 = 0 a_{44} = 0 a 44 = 0 Las invariantes de esta ecuación al transformar las coordenadas son los determinantes:
I 1 = a 11 + a 22 + a 33 I_{1} = a_{11} + a_{22} + a_{33} I 1 = a 11 + a 22 + a 33 |a11 a12| |a22 a23| |a11 a13|
I2 = | | + | | + | |
|a12 a22| |a23 a33| |a13 a33| I 3 = ∣ a 11 a 12 a 13 a 12 a 22 a 23 a 13 a 23 a 33 ∣ 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 3 = a 11 a 12 a 13 a 12 a 22 a 23 a 13 a 23 a 33 I 4 = ∣ 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 ∣ 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 4 = 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 I ( λ ) = ∣ a 11 − λ a 12 a 13 a 12 a 22 − λ a 23 a 13 a 23 a 33 − λ ∣ 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| I ( λ ) = a 11 − λ a 12 a 13 a 12 a 22 − λ a 23 a 13 a 23 a 33 − λ |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 = − 26 I_{1} = -26 I 1 = − 26 |-4 -2| |-4 -4 | |-4 4 |
I2 = | | + | | + | |
|-2 -4| |-4 -18| |4 -18| I 3 = ∣ − 4 − 2 4 − 2 − 4 − 4 4 − 4 − 18 ∣ I_{3} = \left|\begin{matrix}-4 & -2 & 4\\-2 & -4 & -4\\4 & -4 & -18\end{matrix}\right| I 3 = − 4 − 2 4 − 2 − 4 − 4 4 − 4 − 18 I 4 = ∣ − 4 − 2 4 0 − 2 − 4 − 4 0 4 − 4 − 18 0 0 0 0 0 ∣ I_{4} = \left|\begin{matrix}-4 & -2 & 4 & 0\\-2 & -4 & -4 & 0\\4 & -4 & -18 & 0\\0 & 0 & 0 & 0\end{matrix}\right| I 4 = − 4 − 2 4 0 − 2 − 4 − 4 0 4 − 4 − 18 0 0 0 0 0 I ( λ ) = ∣ − λ − 4 − 2 4 − 2 − λ − 4 − 4 4 − 4 − λ − 18 ∣ I{\left(\lambda \right)} = \left|\begin{matrix}- \lambda - 4 & -2 & 4\\-2 & - \lambda - 4 & -4\\4 & -4 & - \lambda - 18\end{matrix}\right| I ( λ ) = − λ − 4 − 2 4 − 2 − λ − 4 − 4 4 − 4 − λ − 18 |-4 0| |-4 0| |-18 0|
K2 = | | + | | + | |
|0 0| |0 0| | 0 0| |-4 -2 0| |-4 -4 0| |-4 4 0|
| | | | | |
K3 = |-2 -4 0| + |-4 -18 0| + |4 -18 0|
| | | | | |
|0 0 0| |0 0 0| |0 0 0| I 1 = − 26 I_{1} = -26 I 1 = − 26 I 2 = 124 I_{2} = 124 I 2 = 124 I 3 = − 24 I_{3} = -24 I 3 = − 24 I 4 = 0 I_{4} = 0 I 4 = 0 I ( λ ) = − λ 3 − 26 λ 2 − 124 λ − 24 I{\left(\lambda \right)} = - \lambda^{3} - 26 \lambda^{2} - 124 \lambda - 24 I ( λ ) = − λ 3 − 26 λ 2 − 124 λ − 24 K 2 = 0 K_{2} = 0 K 2 = 0 K 3 = 0 K_{3} = 0 K 3 = 0 Como
I3 != 0 entonces por razón de tipos de rectas:
hay que
Formulamos la ecuación característica para nuestra superficie:
− I 1 λ 2 + I 2 λ − I 3 + λ 3 = 0 - I_{1} \lambda^{2} + I_{2} \lambda - I_{3} + \lambda^{3} = 0 − I 1 λ 2 + I 2 λ − I 3 + λ 3 = 0 o
λ 3 + 26 λ 2 + 124 λ + 24 = 0 \lambda^{3} + 26 \lambda^{2} + 124 \lambda + 24 = 0 λ 3 + 26 λ 2 + 124 λ + 24 = 0 λ 1 = − 6 \lambda_{1} = -6 λ 1 = − 6 λ 2 = − 10 − 4 6 \lambda_{2} = -10 - 4 \sqrt{6} λ 2 = − 10 − 4 6 λ 3 = − 10 + 4 6 \lambda_{3} = -10 + 4 \sqrt{6} λ 3 = − 10 + 4 6 entonces la forma canónica de la ecuación será
( z ~ 2 λ 3 + ( x ~ 2 λ 1 + y ~ 2 λ 2 ) ) + I 4 I 3 = 0 \left(\tilde z^{2} \lambda_{3} + \left(\tilde x^{2} \lambda_{1} + \tilde y^{2} \lambda_{2}\right)\right) + \frac{I_{4}}{I_{3}} = 0 ( z ~ 2 λ 3 + ( x ~ 2 λ 1 + y ~ 2 λ 2 ) ) + I 3 I 4 = 0 − 6 x ~ 2 + y ~ 2 ( − 10 − 4 6 ) + z ~ 2 ( − 10 + 4 6 ) = 0 - 6 \tilde x^{2} + \tilde y^{2} \left(-10 - 4 \sqrt{6}\right) + \tilde z^{2} \left(-10 + 4 \sqrt{6}\right) = 0 − 6 x ~ 2 + y ~ 2 ( − 10 − 4 6 ) + z ~ 2 ( − 10 + 4 6 ) = 0 z ~ 2 ( 1 10 − 4 6 ) 2 + ( x ~ 2 ( 6 6 ) 2 + y ~ 2 ( 1 4 6 + 10 ) 2 ) = 0 \frac{\tilde z^{2}}{\left(\frac{1}{\sqrt{10 - 4 \sqrt{6}}}\right)^{2}} + \left(\frac{\tilde x^{2}}{\left(\frac{\sqrt{6}}{6}\right)^{2}} + \frac{\tilde y^{2}}{\left(\frac{1}{\sqrt{4 \sqrt{6} + 10}}\right)^{2}}\right) = 0 ( 10 − 4 6 1 ) 2 z ~ 2 + ( 6 6 ) 2 x ~ 2 + ( 4 6 + 10 1 ) 2 y ~ 2 = 0 es la ecuación para el tipo cono imaginario
- está reducida a la forma canónica