Se da la ecuación de la línea de 2-o orden: x2−2xy+3y2=0 Esta ecuación tiene la forma: a11x2+2a12xy+2a13x+a22y2+2a23y+a33=0 donde a11=1 a12=−1 a13=0 a22=3 a23=0 a33=0 Calculemos el determinante Δ=a11a12a12a22 o, sustituimos Δ=1−1−13 Δ=2 Como Δ no es igual a 0, entonces hallamos el centro de coordenadas canónicas. Para eso resolvemos el sistema de ecuaciones a11x0+a12y0+a13=0 a12x0+a22y0+a23=0 sustituimos coeficientes x0−y0=0 −x0+3y0=0 entonces x0=0 y0=0 Así pasamos a la ecuación en el sistema de coordenadas O'x'y' a33′+a11x′2+2a12x′y′+a22y′2=0 donde a33′=a13x0+a23y0+a33 o a33′=0 a33′=0 entonces la ecuación se transformará en x′2−2x′y′+3y′2=0 Hacemos el giro del sistema de coordenadas obtenido al ángulo de φ x′=x~cos(ϕ)−y~sin(ϕ) y′=x~sin(ϕ)+y~cos(ϕ) φ - se define de la fórmula cot(2ϕ)=2a12a11−a22 sustituimos coeficientes cot(2ϕ)=1 entonces ϕ=8π sin(2ϕ)=22 cos(2ϕ)=22 cos(ϕ)=2cos(2ϕ)+21 sin(ϕ)=1−cos2(ϕ) cos(ϕ)=42+21 sin(ϕ)=21−42 sustituimos coeficientes x′=x~42+21−y~21−42 y′=x~21−42+y~42+21 entonces la ecuación se transformará de x′2−2x′y′+3y′2=0 en 3x~21−42+y~42+212−2x~21−42+y~42+21x~42+21−y~21−42+x~42+21−y~21−422=0 simplificamos −22x~2−2x~221−4242+21+2x~2−2x~y~+4x~y~21−4242+21+22y~2+2y~221−4242+21+2y~2=0 −2x~2+2x~2+2y~2+2y~2=0 Esta ecuación es una elipsis degenerada (2−21)2x~2+(2+21)2y~2=0 - está reducida a la forma canónica Centro de las coordenadas canónicas en el punto O
(0, 0)
Base de las coordenadas canónicas e1=42+21,21−42 e2=−21−42,42+21
Método de invariantes
Se da la ecuación de la línea de 2-o orden: x2−2xy+3y2=0 Esta ecuación tiene la forma: a11x2+2a12xy+2a13x+a22y2+2a23y+a33=0 donde a11=1 a12=−1 a13=0 a22=3 a23=0 a33=0 Las invariantes de esta ecuación al transformar las coordenadas son los determinantes: I1=a11+a22
I1=4 I2=2 I3=0 I(λ)=λ2−4λ+2 K2=0 Como I3=0∧I2>0 entonces por razón de tipos de rectas: esta ecuación tiene el tipo : elipsis degenerada Formulamos la ecuación característica para nuestra línea: −I1λ+I2+λ2=0 o λ2−4λ+2=0 λ1=2−2 λ2=2+2 entonces la forma canónica de la ecuación será x~2λ1+y~2λ2+I2I3=0 o x~2(2−2)+y~2(2+2)=0 (2−21)2x~2+(2+21)2y~2=0 - está reducida a la forma canónica