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Ax 2 + By 2 + Cz 2 + Gx + Hy + Iz + J =0 A 6=0 B = C =0 Ax 2 + Gx + Hy + Iz + J =0 G 6=0 Ax 2 + G A x + G A 2 - G A 2 + Hy + Iz * J =0 x + G 2A 2 + Hy + Iz + J - G 2 4A =0 J - G 2 4A R x + G 2A x + G 2A 2 + Hy + Iz + J - G 2 4A =0 H 6=0 J - G 2 4A 6=0 Hy + J 0 = H y + J 0 H x + G 2A 2 + H y + J 0 H + Iz =0 y + J 0 H A 6=0 H 6=0 J 6=0 x 2 + Hy + Iz =0
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Unidad 1. Super cies Cuádricas 1.3 La ecuación de 2do ...sistemas.fciencias.unam.mx/.../ecuacion_2do_grado...Super cies Cuádricas 1.3 La ecuación de 2do grado sin términos mixtos

Jun 18, 2020

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Page 1: Unidad 1. Super cies Cuádricas 1.3 La ecuación de 2do ...sistemas.fciencias.unam.mx/.../ecuacion_2do_grado...Super cies Cuádricas 1.3 La ecuación de 2do grado sin términos mixtos

Unidad 1. Super�cies Cuádricas 1.3 La ecuación de 2do grado sin términos mixtos

Una ecuación de segundo grado en tres variables sin términos mixtos tiene la forma

Ax2 +By2 + Cz2 +Gx+Hy + Iz + J = 0

Vamos a revisar algunos casos de los valores de los coe�cientes de los términos cuadráticosCaso 1: Solo uno de los coe�cientes cuadráticos es diferente de cero.

En éste caso consideramos A 6= 0 y B = C = 0, que produce la ecuación

Ax2 +Gx+Hy + Iz + J = 0

Donde si G 6= 0, entonces

Ax2 +G

Ax+

(G

A

)2

−(G

A

)2

+Hy + Iz ∗ J = 0

(x+

G

2A

)2

+Hy + Iz +

(J − G2

4A

)= 0

donde

(J − G2

4A

)∈ R y la interpretación geométrica del término

(x+

G

2A

)signi�ca una traslación sobre

el eje X de la super�cie que determina(x+

G

2A

)2

+Hy + Iz +

(J − G2

4A

)= 0

Si H 6= 0 y

(J − G2

4A

)6= 0, entonces

Hy + J ′ = H

(y +

J ′

H

)y la ecuación se escribe (

x+G

2A

)2

+H

(y +

J ′

H

)+ Iz = 0

donde ahora la interpretación geométrica del término

(y +

J ′

H

)signi�ca una traslación sobre Y, entonces

si A 6= 0, H 6= 0 y J 6= 0 será su�ciente analizar qué tipo de super�cie deterrmina una ecuación de laforma

x2 +Hy + Iz = 0

Facultad de Ciencias UNAMGeometría Analítica II

Prof. Esteban Rubén Hurtado Cruz1

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Unidad 1. Super�cies Cuádricas 1.3 La ecuación de 2do grado sin términos mixtos

Ejemplo Según el análisis anterior tenemos la siguiente ecuación A 6= 0 H, I 6= 0

3x2 + 2y + 4z = 0

representa un cilíndro parabólico

Ejemplo Según el análisis anterior tenemos la siguiente ecuación A 6= 0, H 6= 0

3x2 + 2y = 0

representa un cilíndro parabólico

Ejemplo Según el análisis anterior tenemos la siguiente ecuación A 6= 0, J 6= 0

3x2 − 2 = 0

representa un par de planos paralelos

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Unidad 1. Super�cies Cuádricas 1.3 La ecuación de 2do grado sin términos mixtos

Ejemplo Según el análisis anterior tenemos la siguiente ecuación

3x2 = 0

representa un plano YZ

Caso 2: Solo dos de los coe�cientes cuadráticos son diferentes de cero.

Dada la ecuaciónAx2 +By2 + Cz2 +Gx+Hy + Iz + J = 0

Consideraremos A 6= 0, B 6= 0, C = 0, que produce la ecuación

Ax2 +By2 +Gx+Hy + Iz + J = 0

Si tomamos G = 0, H = 0, I = 0, J > 0, obtenemos

Ax2 +By2 + J = 0 ⇒ x2(−JA

) + y2(−JB

) = 1

vamos a analizarJ

A< 0 y

J

B< 0

considerando B > 0, A > 0, J < 0 la ecuación se puede escribir

x2(√−JA

)2 +y2(√−JB

)2 = 1

esta super�cie corresponde a un cilindro elíptico

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Unidad 1. Super�cies Cuádricas 1.3 La ecuación de 2do grado sin términos mixtos

considerando B > 0, A < 0, J > 0 la ecuación se puede escribir

x2(√−JA

)2 − y2(√JB

)2 = 1

esta super�cie corresponde a un cilindro hiperbólico

Para la ecuaciónAx2 +By2 = 0

considerando A > 0, B > 0 la ecuación representa un cilindro elíptico degenerado si A 6= B (Eje Z)

considerando A > 0, B < 0 la ecuación se puede escribir

(√Ax+

√−By)(

√Ax−

√−By) = 0

esta super�cie corresponde a dos planos que se cortan

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Unidad 1. Super�cies Cuádricas 1.3 La ecuación de 2do grado sin términos mixtos

Caso 3: Los tres coe�cientes cuadráticos son diferentes de cero.

En este caso se tiene la ecuaciónAx2 +By2 + Cz2 + J = 0

donde ACBJ 6= 0considerando A > 0, B > 0, C > 0 y J < 0 se tiene la ecuación

x2(√−JA

)2 +y2(√−JB

)2 +z2(√−JC

)2 = 1

esta super�cie corresponde a un elipsoide

considerando A > 0, B < 0, C < 0 y J < 0 se tiene la ecuación

x2(√−JA

)2 − y2(√JB

)2 − z2(√JC

)2 = 1

esta super�cie corresponde a un hiperbolóide de dos mantos

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Unidad 1. Super�cies Cuádricas 1.3 La ecuación de 2do grado sin términos mixtos

considerando A > 0, B > 0, C < 0 y J < 0 se tiene la ecuación

x2(√−JA

)2 +y2(√−JB

)2 − z2(√JC

)2 = 1

esta super�cie corresponde a un hiperbolóide de un manto

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