2*y^2-8*y+3*a*x^2+12*x-2*x*y*a-3*x*y=0 la ecuación
El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉
Solución
Solución detallada
Es la ecuación de la forma
a*x^2 + b*x + c = 0 La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
x 1 = D − b 2 a x_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a} x 1 = 2 a D − b x 2 = − D − b 2 a x_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a} x 2 = 2 a − D − b donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
a = 3 a a = 3 a a = 3 a b = − 2 a y − 3 y + 12 b = - 2 a y - 3 y + 12 b = − 2 a y − 3 y + 12 c = 2 y 2 − 8 y c = 2 y^{2} - 8 y c = 2 y 2 − 8 y , entonces
D = b^2 - 4 * a * c = (12 - 3*y - 2*a*y)^2 - 4 * (3*a) * (-8*y + 2*y^2) = (12 - 3*y - 2*a*y)^2 - 12*a*(-8*y + 2*y^2) La ecuación tiene dos raíces.
x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a) x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a) o
x 1 = 2 a y + 3 y + − 12 a ( 2 y 2 − 8 y ) + ( − 2 a y − 3 y + 12 ) 2 − 12 6 a x_{1} = \frac{2 a y + 3 y + \sqrt{- 12 a \left(2 y^{2} - 8 y\right) + \left(- 2 a y - 3 y + 12\right)^{2}} - 12}{6 a} x 1 = 6 a 2 a y + 3 y + − 12 a ( 2 y 2 − 8 y ) + ( − 2 a y − 3 y + 12 ) 2 − 12 x 2 = 2 a y + 3 y − − 12 a ( 2 y 2 − 8 y ) + ( − 2 a y − 3 y + 12 ) 2 − 12 6 a x_{2} = \frac{2 a y + 3 y - \sqrt{- 12 a \left(2 y^{2} - 8 y\right) + \left(- 2 a y - 3 y + 12\right)^{2}} - 12}{6 a} x 2 = 6 a 2 a y + 3 y − − 12 a ( 2 y 2 − 8 y ) + ( − 2 a y − 3 y + 12 ) 2 − 12
Resolución de la ecuación paramétrica
Se da la ecuación con parámetro:
3 a x 2 − 2 a x y − 3 x y + 12 x + 2 y 2 − 8 y = 0 3 a x^{2} - 2 a x y - 3 x y + 12 x + 2 y^{2} - 8 y = 0 3 a x 2 − 2 a x y − 3 x y + 12 x + 2 y 2 − 8 y = 0 Коэффициент при x равен
3 a 3 a 3 a entonces son posibles los casos para a :
a < 0 a < 0 a < 0 a = 0 a = 0 a = 0 Consideremos todos los casos con detalles:
Con
a < 0 a < 0 a < 0 la ecuación será
− 3 x 2 − x y + 12 x + 2 y 2 − 8 y = 0 - 3 x^{2} - x y + 12 x + 2 y^{2} - 8 y = 0 − 3 x 2 − x y + 12 x + 2 y 2 − 8 y = 0 su solución
x = 2 y 3 x = \frac{2 y}{3} x = 3 2 y x = 4 − y x = 4 - y x = 4 − y Con
a = 0 a = 0 a = 0 la ecuación será
− 3 x y + 12 x + 2 y 2 − 8 y = 0 - 3 x y + 12 x + 2 y^{2} - 8 y = 0 − 3 x y + 12 x + 2 y 2 − 8 y = 0 su solución
x = 2 y 3 x = \frac{2 y}{3} x = 3 2 y
Teorema de Cardano-Vieta
reescribamos la ecuación
− 3 x y + ( − a 2 x y + ( 12 x + ( 3 a x 2 + ( 2 y 2 − 8 y ) ) ) ) = 0 - 3 x y + \left(- a 2 x y + \left(12 x + \left(3 a x^{2} + \left(2 y^{2} - 8 y\right)\right)\right)\right) = 0 − 3 x y + ( − a 2 x y + ( 12 x + ( 3 a x 2 + ( 2 y 2 − 8 y ) ) ) ) = 0 de
a x 2 + b x + c = 0 a x^{2} + b x + c = 0 a x 2 + b x + c = 0 como ecuación cuadrática reducida
x 2 + b x a + c a = 0 x^{2} + \frac{b x}{a} + \frac{c}{a} = 0 x 2 + a b x + a c = 0 3 a x 2 − 2 a x y − 3 x y + 12 x + 2 y 2 − 8 y 3 a = 0 \frac{3 a x^{2} - 2 a x y - 3 x y + 12 x + 2 y^{2} - 8 y}{3 a} = 0 3 a 3 a x 2 − 2 a x y − 3 x y + 12 x + 2 y 2 − 8 y = 0 p x + q + x 2 = 0 p x + q + x^{2} = 0 p x + q + x 2 = 0 donde
p = b a p = \frac{b}{a} p = a b p = − 2 a y − 3 y + 12 3 a p = \frac{- 2 a y - 3 y + 12}{3 a} p = 3 a − 2 a y − 3 y + 12 q = c a q = \frac{c}{a} q = a c q = 2 y 2 − 8 y 3 a q = \frac{2 y^{2} - 8 y}{3 a} q = 3 a 2 y 2 − 8 y Fórmulas de Cardano-Vieta
x 1 + x 2 = − p x_{1} + x_{2} = - p x 1 + x 2 = − p x 1 x 2 = q x_{1} x_{2} = q x 1 x 2 = q x 1 + x 2 = − − 2 a y − 3 y + 12 3 a x_{1} + x_{2} = - \frac{- 2 a y - 3 y + 12}{3 a} x 1 + x 2 = − 3 a − 2 a y − 3 y + 12 x 1 x 2 = 2 y 2 − 8 y 3 a x_{1} x_{2} = \frac{2 y^{2} - 8 y}{3 a} x 1 x 2 = 3 a 2 y 2 − 8 y
Suma y producto de raíces
[src]
2*re(y) 2*I*im(y) / im(y)*re(a) (-4 + re(y))*im(a)\ (-4 + re(y))*re(a) im(a)*im(y)
------- + --------- + I*|--------------- - ------------------| + ------------------ + ---------------
3 3 | 2 2 2 2 | 2 2 2 2
\im (a) + re (a) im (a) + re (a) / im (a) + re (a) im (a) + re (a)
( 2 re ( y ) 3 + 2 i im ( y ) 3 ) + ( i ( − ( re ( y ) − 4 ) im ( a ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 + re ( a ) im ( y ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ) + ( re ( y ) − 4 ) re ( a ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 + im ( a ) im ( y ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ) \left(\frac{2 \operatorname{re}{\left(y\right)}}{3} + \frac{2 i \operatorname{im}{\left(y\right)}}{3}\right) + \left(i \left(- \frac{\left(\operatorname{re}{\left(y\right)} - 4\right) \operatorname{im}{\left(a\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}} + \frac{\operatorname{re}{\left(a\right)} \operatorname{im}{\left(y\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}}\right) + \frac{\left(\operatorname{re}{\left(y\right)} - 4\right) \operatorname{re}{\left(a\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}} + \frac{\operatorname{im}{\left(a\right)} \operatorname{im}{\left(y\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}}\right) ( 3 2 re ( y ) + 3 2 i im ( y ) ) + ( i ( − ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ( re ( y ) − 4 ) im ( a ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 re ( a ) im ( y ) ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ( re ( y ) − 4 ) re ( a ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 im ( a ) im ( y ) )
2*re(y) / im(y)*re(a) (-4 + re(y))*im(a)\ 2*I*im(y) (-4 + re(y))*re(a) im(a)*im(y)
------- + I*|--------------- - ------------------| + --------- + ------------------ + ---------------
3 | 2 2 2 2 | 3 2 2 2 2
\im (a) + re (a) im (a) + re (a) / im (a) + re (a) im (a) + re (a)
i ( − ( re ( y ) − 4 ) im ( a ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 + re ( a ) im ( y ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ) + 2 re ( y ) 3 + 2 i im ( y ) 3 + ( re ( y ) − 4 ) re ( a ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 + im ( a ) im ( y ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 i \left(- \frac{\left(\operatorname{re}{\left(y\right)} - 4\right) \operatorname{im}{\left(a\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}} + \frac{\operatorname{re}{\left(a\right)} \operatorname{im}{\left(y\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}}\right) + \frac{2 \operatorname{re}{\left(y\right)}}{3} + \frac{2 i \operatorname{im}{\left(y\right)}}{3} + \frac{\left(\operatorname{re}{\left(y\right)} - 4\right) \operatorname{re}{\left(a\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}} + \frac{\operatorname{im}{\left(a\right)} \operatorname{im}{\left(y\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}} i ( − ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ( re ( y ) − 4 ) im ( a ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 re ( a ) im ( y ) ) + 3 2 re ( y ) + 3 2 i im ( y ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ( re ( y ) − 4 ) re ( a ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 im ( a ) im ( y )
/2*re(y) 2*I*im(y)\ / / im(y)*re(a) (-4 + re(y))*im(a)\ (-4 + re(y))*re(a) im(a)*im(y) \
|------- + ---------|*|I*|--------------- - ------------------| + ------------------ + ---------------|
\ 3 3 / | | 2 2 2 2 | 2 2 2 2 |
\ \im (a) + re (a) im (a) + re (a) / im (a) + re (a) im (a) + re (a)/
( 2 re ( y ) 3 + 2 i im ( y ) 3 ) ( i ( − ( re ( y ) − 4 ) im ( a ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 + re ( a ) im ( y ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ) + ( re ( y ) − 4 ) re ( a ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 + im ( a ) im ( y ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ) \left(\frac{2 \operatorname{re}{\left(y\right)}}{3} + \frac{2 i \operatorname{im}{\left(y\right)}}{3}\right) \left(i \left(- \frac{\left(\operatorname{re}{\left(y\right)} - 4\right) \operatorname{im}{\left(a\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}} + \frac{\operatorname{re}{\left(a\right)} \operatorname{im}{\left(y\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}}\right) + \frac{\left(\operatorname{re}{\left(y\right)} - 4\right) \operatorname{re}{\left(a\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}} + \frac{\operatorname{im}{\left(a\right)} \operatorname{im}{\left(y\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}}\right) ( 3 2 re ( y ) + 3 2 i im ( y ) ) ( i ( − ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ( re ( y ) − 4 ) im ( a ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 re ( a ) im ( y ) ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ( re ( y ) − 4 ) re ( a ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 im ( a ) im ( y ) )
2*(I*im(y) + re(y))*(I*(im(y)*re(a) - (-4 + re(y))*im(a)) + (-4 + re(y))*re(a) + im(a)*im(y))
---------------------------------------------------------------------------------------------
/ 2 2 \
3*\im (a) + re (a)/
2 ( re ( y ) + i im ( y ) ) ( i ( − ( re ( y ) − 4 ) im ( a ) + re ( a ) im ( y ) ) + ( re ( y ) − 4 ) re ( a ) + im ( a ) im ( y ) ) 3 ( ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ) \frac{2 \left(\operatorname{re}{\left(y\right)} + i \operatorname{im}{\left(y\right)}\right) \left(i \left(- \left(\operatorname{re}{\left(y\right)} - 4\right) \operatorname{im}{\left(a\right)} + \operatorname{re}{\left(a\right)} \operatorname{im}{\left(y\right)}\right) + \left(\operatorname{re}{\left(y\right)} - 4\right) \operatorname{re}{\left(a\right)} + \operatorname{im}{\left(a\right)} \operatorname{im}{\left(y\right)}\right)}{3 \left(\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}\right)} 3 ( ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ) 2 ( re ( y ) + i im ( y ) ) ( i ( − ( re ( y ) − 4 ) im ( a ) + re ( a ) im ( y ) ) + ( re ( y ) − 4 ) re ( a ) + im ( a ) im ( y ) )
2*(i*im(y) + re(y))*(i*(im(y)*re(a) - (-4 + re(y))*im(a)) + (-4 + re(y))*re(a) + im(a)*im(y))/(3*(im(a)^2 + re(a)^2))
2*re(y) 2*I*im(y)
x1 = ------- + ---------
3 3
x 1 = 2 re ( y ) 3 + 2 i im ( y ) 3 x_{1} = \frac{2 \operatorname{re}{\left(y\right)}}{3} + \frac{2 i \operatorname{im}{\left(y\right)}}{3} x 1 = 3 2 re ( y ) + 3 2 i im ( y )
/ im(y)*re(a) (-4 + re(y))*im(a)\ (-4 + re(y))*re(a) im(a)*im(y)
x2 = I*|--------------- - ------------------| + ------------------ + ---------------
| 2 2 2 2 | 2 2 2 2
\im (a) + re (a) im (a) + re (a) / im (a) + re (a) im (a) + re (a)
x 2 = i ( − ( re ( y ) − 4 ) im ( a ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 + re ( a ) im ( y ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ) + ( re ( y ) − 4 ) re ( a ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 + im ( a ) im ( y ) ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 x_{2} = i \left(- \frac{\left(\operatorname{re}{\left(y\right)} - 4\right) \operatorname{im}{\left(a\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}} + \frac{\operatorname{re}{\left(a\right)} \operatorname{im}{\left(y\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}}\right) + \frac{\left(\operatorname{re}{\left(y\right)} - 4\right) \operatorname{re}{\left(a\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}} + \frac{\operatorname{im}{\left(a\right)} \operatorname{im}{\left(y\right)}}{\left(\operatorname{re}{\left(a\right)}\right)^{2} + \left(\operatorname{im}{\left(a\right)}\right)^{2}} x 2 = i ( − ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ( re ( y ) − 4 ) im ( a ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 re ( a ) im ( y ) ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 ( re ( y ) − 4 ) re ( a ) + ( re ( a ) ) 2 + ( im ( a ) ) 2 im ( a ) im ( y )
x2 = i*(-(re(y) - 4)*im(a)/(re(a)^2 + im(a)^2) + re(a)*im(y)/(re(a)^2 + im(a)^2)) + (re(y) - 4)*re(a)/(re(a)^2 + im(a)^2) + im(a)*im(y)/(re(a)^2 + im(a)^2)