Autor Tema: Cónica rotada. (Elipse)

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19 Marzo, 2018, 03:12 am
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zimbawe

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Hola, de nuevo yo. Esto tiene que ver con el hilo anterior pero en realidad más de una manipulación algebraica que del problema como tal.
Tengo la siguiente elipse

\( (a^2+c^2)x^2+2abxy+(b^2+c^2)y^2-c^2r^2=0 \)

Ahora hallo el ángulo por el cual se rotó. (que creo que puede estar aquí el problema)

\( \tan(2\theta)=\displaystyle\frac{2ab}{a^2-b^2} \)

De aquí, \( \cos(\theta)=\displaystyle\frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}} \)
\( \sin(\theta)=\displaystyle\frac{b}{\sqrt{a^2+b^2}} \)

Después de echar todas las cuentas la ecuación de la elipse me queda:

\( \displaystyle\frac{x^2}{\frac{c^2r^2}{a^2+b^2+c^2}}+\displaystyle\frac{y^2}{r^2}=1 \) Después hallo los focos me quedan

\( (0, r\sqrt{\frac{a^2+b^2}{a^2+b^2+c^2}}) \)

Y este mismo con el signo cambiado, después deseo hallar el foco de la elipse rotada el ángulo tetha, me quedan

\( \left(\frac{br}{\sqrt{a^2+b^2+c^2}},\frac{ar}{\sqrt{a^2+b^2+c^2}}\right) \)

Y el mismo con el signo cambiado, mi problema es que cuando quiero aplicar la definición de elipse (la que la suma de las distancias a los focos es constante igual al doble del eje mayor) llegó a que la elipse es

\( (a^2+c^2)x^2-2abxy+(c^2+b^2)y^2-c^2r^2=0 \)

¿Dónde estoy fallando?
No logro ver el error. :(
Gracias como siempre.

19 Marzo, 2018, 12:50 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

Hola, de nuevo yo. Esto tiene que ver con el hilo anterior pero en realidad más de una manipulación algebraica que del problema como tal.
Tengo la siguiente elipse

\( (a^2+c^2)x^2+2abxy+(b^2+c^2)y^2-c^2r^2=0 \)

Ahora hallo el ángulo por el cual se rotó. (que creo que puede estar aquí el problema)

\( \tan(2\theta)=\displaystyle\frac{2ab}{a^2-b^2} \)

De aquí, \( \cos(\theta)=\displaystyle\frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}} \)
\( \sin(\theta)=\displaystyle\frac{b}{\sqrt{a^2+b^2}} \)

Después de echar todas las cuentas la ecuación de la elipse me queda:

\( \displaystyle\frac{x^2}{\frac{c^2r^2}{a^2+b^2+c^2}}+\displaystyle\frac{y^2}{r^2}=1 \)

No sé como has hecho las cuentas, pero ahí has girado un ángulo de \( -\theta \). Está bien, porque el cálculo de arriba te mide cuanto está rotada; para ponerla "bien" tienes que deshacer esa rotación. Lo que pasa que entonces aquí:

Citar
Y este mismo con el signo cambiado, después deseo hallar el foco de la elipse rotada el ángulo tetha, me quedan

\( \left(\frac{br}{\sqrt{a^2+b^2+c^2}},\frac{ar}{\sqrt{a^2+b^2+c^2}}\right) \)

En realidad al rotar el foco un ángulo \( \theta \) te queda:

\( \left(\frac{br}{\sqrt{a^2+b^2+c^2}},\frac{\color{red}-\color{black}ar}{\sqrt{a^2+b^2+c^2}}\right) \)

Saludos.

19 Marzo, 2018, 02:52 pm
Respuesta #2

zimbawe

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Dah sabía que ahí estaba el error.
¿Pero debe haber sido en la simplificación del ángulo?
No logro encontrar mi error.
¿Dada la tangente, no es ese valor el que corresponde al coseno?

20 Marzo, 2018, 12:45 pm
Respuesta #3

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Dah sabía que ahí estaba el error.
¿Pero debe haber sido en la simplificación del ángulo?
No logro encontrar mi error.
¿Dada la tangente, no es ese valor el que corresponde al coseno?

Está bien lo que haces; simplemente el ángulo \( \theta \) es el que forma el eje de la cónica con el eje \( OX \).

Entonces cuando aplicas el cambio de variable para hallar la ecuación reducida rotas en realidad un ángulo \( -\theta \) y para trasladar un dato de la forma reducida a la "real" debes de rotar un ángulo \( \theta \).

Si siguies teniendo dudas probablemente lo más clarificador sería que detallases más las cuentas que has hecho por en medio.

Saludos.

20 Marzo, 2018, 01:23 pm
Respuesta #4

zimbawe

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Hola Luis. Ya me percaté, el ángulo que roto la figura va en el sentido de las manecillas del reloj, como dices tu es \( -\theta \) ya caí en cuenta.
Gracias por tu oportuna ayuda, como siempre.