Autor Tema: Parametrización de una curva

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07 Noviembre, 2023, 08:02 pm
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Rania

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Hola estaba haciendo este ejercicio de parametrización, pero tengo dudas, creo que está mal.
El ejercicio dice así:

1- Considere las superficies $$ E_1 = \{(x,y,z)\in{\mathbb{R}^3}: x^2 + y^2 = 1 + z^2 \} ,  E_2 = \{(x,y,z)\in{\mathbb{R}^3} : x = z + 1 \}  $$
 Sea $$C = E_1\cap{E_2} $$ la curva que resulta de intersecar las superficies $$ E_1 , E_2 $$ .
 a) Hallar una parametrización de C .
 b) Hallar todos los puntos P de C tales que la recta tangente a C en P sea paralela a la recta $$ L : t(3,2,3) + (1,2,3) $$


RESOLUCION
Lo que hice fue :

Los puntos de $$ E_1 $$ cumplen que sus coordenadas  x e y están en una circunferencia centrada en $$(0,0)$$ de radio $$ \sqrt[ ]{z^2 +1} $$

A su vez, estos puntos deben cumplir la ecuación del plano  $$E_2$$ . Armo el sistema de ecuaciones:
$$\begin{cases}{x^2 + y^2 = z^2 + 1}&\\x = z+1 & \end{cases}$$

Como $$E_1$$ es una región circular, busco parametrizar con coordenadas polares:  $$ x = r cos(t) , y = r sen(t) $$

Finalmente llego a esta expresión de la curva C :

$$ C: \sigma (t) = (\sqrt[ ]{z^2+1}. cos(t) , \sqrt[ ]{z^2 + 1}. sen(t) , \sqrt[ ]{z^2 +1} .cos(t) - 1) $$

Aquí mi duda es si estaría bien expresarlo así,  porque me queda ese z suelto, no sería solamente el parámetro t
y no se si es correcto que quede en función de z y t la parametrización.


Respecto al punto b) , quiero los puntos P de C cuya recta tangente sea paralela  a la recta L. Para averiguar la dirección de la recta tangente a la curva C derivo la curva parametrizada  e igualo al vector dirección de L.
Pero no se si es correcto hacer esto , porque desconfió de la expresión a la que llegué para la curva C . Además me piden todos los puntos de C que cumplan esa condición y no se bien como obtenerlos. ¿Alguna pista?
Les agradezco desde ya!

07 Noviembre, 2023, 08:30 pm
Respuesta #1

ani_pascual

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Hola:
La curva parece la intersección de un cono, mejor dicho, de un hiperboloide de una hoja y un plano y tiene pinta de ser una parábola. 
Spoiler
Resolviendo el sistema queda
\( y^2+2z=0 \), y como ha de ser \( x=z+1 \), una parametrización de la curva intersección de las dos superficies podría ser \( C(t)=\left(1-\dfrac{t^2}{2},t,-\dfrac{t^2}{2}\right) \). El vector tangente a la curva en \( C(t) \) es \( C'(t)=(-t,1,-t) \) y como tiene que ser paralelo a la recta ha de cumplirse
\( \dfrac{-t}{3}=\dfrac{1}{2}=\dfrac{-t}{3} \) de donde \( t=\dfrac{-3}{2} \) y el punto \( C(t)=\left(\dfrac{-1}{8},\dfrac{-3}{2},\dfrac{-9}{8}\right) \)
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Saludos
Corregido. Gracias Luis Fuentes   :)

08 Noviembre, 2023, 09:13 am
Respuesta #2

Luis Fuentes

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Hola

La curva parece la intersección de un cono, mejor dicho, de un hiperboloide hiperbólico y un plano y tiene pinta de ser una parábola. 

Hiperboloide de un hoja;)

Saludos.

08 Noviembre, 2023, 02:21 pm
Respuesta #3

ani_pascual

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Hola

La curva parece la intersección de un cono, mejor dicho, de un hiperboloide hiperbólico y un plano y tiene pinta de ser una parábola. 

Hiperboloide de un hoja;)

Saludos.
Hola:
Muchas gracias por la corrección; error tras error, se va recordando lo estudiado  :)
Es una bendición este foro
Saludos

11 Noviembre, 2023, 09:37 pm
Respuesta #4

Rania

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Muchas gracias ani pascual y Luis Fuentes, hice mal en parametrizar usando polares. Es que estaba acostumbrada a eso, pero era más fácil. Saludos