RIPASSO E APPROFONDIMENTO DI ARGOMENTI DEL TERZO ANNO

Похожие документы
Geometria analitica del piano

Corso di Matematica II

Formulario di Geometria Analitica a.a

Appunti ed esercizi sulle coniche

1. conoscere le nozioni fondamentali della geometria analitica del piano e dello spazio

Geometria Anali-ca. DOCENTE: Vincenzo Pappalardo MATERIA: Matematica L IPERBOLE

GEOMETRIA ANALITICA: LE CONICHE

Lezione 6 Richiami di Geometria Analitica

Geometria Anali-ca. DOCENTE: Vincenzo Pappalardo MATERIA: Matematica L ELLISSE

PIANO CARTESIANO E RETTA

Analisi Matematica 1 e Matematica 1 Geometria Analitica: Coniche

GEOMETRIA ANALITICA : FORMULARIO. y 2. + y 1

Ellisse. Come fa un giardiniere a creare un aiuola di forma ellittica?

Coniche - risposte 1.9

LE CONICHE. CIRCONFERENZA ELLISSE PARABOLA IPERBOLE Un po di storia. Con materiale liberamente scaricabile da Internet.

Esercizi riepilogativi sulle coniche verso l esame di stato

Note di geometria analitica nel piano

Geometria Anali-ca. DOCENTE: Vincenzo Pappalardo MATERIA: Matematica LA PARABOLA

In un triangolo un lato è maggiore della differenza degli altri due, pertanto dal triangolo si ha > dividendo per =1.

Metodo 1 - Completamento del quadrato

Geometria analitica piana

II Università degli Studi di Roma

Fissiamo nel piano un sistema di riferimento cartesiano ortogonale O, x, y, u.

Ellisse riferita a rette parallele ai suoi assi

f(x) = sin cos α = k2 2 k

Fasci di Coniche. Salvino Giuffrida. 2. Determinare e studiare il fascio Φ delle coniche che passano per A (1, 0) con tangente

Le coniche: circonferenza, parabola, ellisse e iperbole.

RELAZIONI e CORRISPONDENZE

La parabola terza parte Sintesi

Coniche Quadriche. Coniche e quadriche. A. Bertapelle. 9 gennaio A. Bertapelle Coniche e quadriche

~ E 2 (R) si determini l equazione cartesiana del

Geometria analitica: curve e superfici

Dipartimento di Matematica Corso di laurea in Fisica Compito di Geometria assegnato il 1 Febbraio 2002

GEOMETRIA ANALITICA 2

COMPLEMENTI DEL CORSO DI MATEMATICA Anno Accademico 2012/2013 Prof. Francesca Visentin

Universita degli Studi di Roma - "Tor Vergata" - Facolta Ingegneria Esercizi GEOMETRIA (Edile-Architettura e dell Edilizia) CONICHE DI

Geometria analitica del piano II (M.S. Bernabei & H. Thaler)

CLASSIFICAZIONE DELLE CONICHE AFFINI

Esercizi geometria analitica nel piano. Corso di Laurea in Informatica A.A. Docente: Andrea Loi. Correzione

GEOMETRIA. Studio dei luoghi /relazioni tra due variabili. Studio delle figure (nel piano/spazio) Problemi algebrici sulle figure geometriche

Calcolo letterale. 1. Quale delle seguenti affermazioni è vera?

(x B x A, y B y A ) = (4, 2) ha modulo

Corso di Matematica B - Ingegneria Informatica Testi di Esercizi. A1. Siano u, v, w vettori. Quali tra le seguenti operazioni hanno senso?

X = x + 1. X = x + 1

Proprietà focali delle coniche.

1 Geometria analitica nel piano

Formulario di Geometria Analitica

LICEO SCIENTIFICO STATALE FILIPPO LUSSANA - BERGAMO. PROGRAMMA EFFETTIVAMENTE SVOLTO a. s. 2014/15

Formule Utili Analisi Matematica per Informatici a.a

Appunti sulla circonferenza

Vincenzo Aieta CONICHE, FASCI DI CONICHE

Problemi sull iperbole

il discriminante uguale a zero; sviluppando i calcoli si ottiene che deve essere

Formulario. Coordinate del punto medio M di un segmento di estremi A(x 1, y 1 ) e B(x 2, y 2 ): x1 + x y 2

LA CIRCONFERENZA La circonferenza è il luogo geometrico dei punti equidistanti da un punto C, detto centro.

1. Scrivi l equazione dell ellisse avente per fuochi i punti ( 2 7;3) e (2 7;3) e passante per il punto (2 6;4).

Cenni sulle coniche 1.

Un fascio di coniche è determinato da una qualsiasi coppia di sue coniche distinte.

PROGRAMMA SVOLTO E INDICAZIONI LAVORO ESTIVO. a. s CLASSE 3Cs. Insegnante: prof.ssa Franca TORCHIA Disciplina: MATEMATICA

Esercizi sulle coniche (prof.ssa C. Carrara)

2 2 2 A = Il Det(A) = 2 quindi la conica è non degenere, di rango 3.

determinare le coordinate di P ricordando la relazione che permette di calcolare le coordinate del punto medio di un segmento si

Geometria analitica piana

Matematica Lezione 6

Appunti di geometria analitica: Parte n.1 Retta,circonferenza,parabola

( ) 2. Determina il resto della divisione fra il polinomio P ( x) 2 2x. 3. Per quale valore del parametro m il polinomio P(

[ RITORNA ALLE DOMANDE] 2) Definisci la parabola come luogo geometrico. 1) Che cos è una conica?

4. Sia Γ la conica che ha fuoco F (1, 1) e direttrice d : x y = 0, e che passa per il punto P (2, 1).

Esercizi sulle coniche (prof.ssa C. Carrara)

Le coniche retta generatrice

SIMULAZIONE - VERIFICA DI MATEMATICA L IPERBOLE dovendo essere

LEZIONE 23. ax 2 + bxy + cy 2 + dx + ey + f

Iperbole. ricerca dell equazione dell iperbole con i fuochi sull asse delle xx

LA PARABOLA E LA SUA EQUAZIONE

Parte 12b. Riduzione a forma canonica

Compito A

Classificazione delle coniche.

GEOMETRIA svolgimento di uno scritto del 11 Gennaio 2012

1 Cambiamenti di coordinate nel piano.

Università degli Studi di Roma - La Sapienza, Facoltà di Architettura Formulario di Matematica *

24.1 Coniche e loro riduzione a forma canonica

Calcolo Algebrico. Primo grado. ax 2 + bx + c = 0. Secondo grado. (a 0) Equazioni e disequazioni in una incognita e coefficienti reali: ax + b = 0

L algebra lineare nello studio delle coniche

Liceo Classico e Internazionale C. Botta Ivrea LAVORI ESTIVI

Транскрипт:

RIPASSO E APPROFONDIMENTO DI ARGOMENTI DEL TERZO ANNO 1 La circonferenza. 2 La parabola. 3 L ellisse. L iperbole. 5 Le coniche. 6 Equazione generale di una conica. 7 Calcolo delle principali caratteristiche di una conica. 8 L iperbole equilatera. 9 L iperbole equilatera riferita agli asintoti. 10 La funzione omografica. 11 Esercizi vari sulle coniche. 1 La circonferenza. Circonferenza con centro nell origine e raggio r: x 2 + y 2 = r 2 Circonferenza traslata con centro in C(α; β) e raggio r: (x α) 2 + (y β) 2 = r 2 Che svolgendo i calcoli diventa: x 2 + y 2 + ax + by + c = 0 dove a = 2α b = 2β c = α 2 + β 2 r 2

2 La parabola. Parabola con asse parallelo all asse y e vertice nell origine: y = ax 2 Parabola con asse parallelo all asse y e traslata: y = ax 2 + bx + c vertice V(x V ; y V ) con x V = b 2a y V = a fuoco F(x F ; y F ) con x F = b 2a y F = 1 a asse di simmetria retta direttrice x = b 2a y = 1 a Parabola con asse parallelo all asse x e vertice nell origine: x = ay 2 Parabola con asse parallelo all asse x e traslata: x = ay 2 + by + c vertice V(x V ; y V ) con x V = a y V = b 2a fuoco F(x F ; y F ) con x F = 1 a y F = b 2a asse di simmetria retta direttrice y = b 2a x = 1 a

3 L ellisse. Ellisse con centro in origine, fuochi sull asse x e semiassi a, b: x 2 a 2 + y2 b 2 = 1 con a > b c = a2 b 2 Fuochi F 1 ( c; 0) F 2 (c; 0) Ellisse traslata con centro C(x C ; y C ): (x x C ) 2 a 2 + (y y C) 2 b 2 = 1 Che sviluppando i calcoli diventa un equazione del tipo: mx 2 + ny 2 + ax + by + c = 0 Con m,n diversi e concordi. Eccentricità: e = distanza focale asse focale = 2c 2a = c a Ellisse con centro in origine, fuochi sull asse y e semiassi a, b: x 2 a 2 + y2 b 2 = 1 con a < b c = b2 a 2 Fuochi F 1 (0; c) F 2 (0; c) Ellisse traslata con centro C(x C ; y C ): (x x C ) 2 a 2 + (y y C) 2 b 2 = 1 Che sviluppando i calcoli diventa un equazione del tipo: mx 2 + ny 2 + ax + by + c = 0 Con m,n diversi e concordi. Eccentricità: e = distanza focale asse focale = 2c 2b = c b

L iperbole. Iperbole con centro in origine, fuochi sull asse x e semiassi a, b: x 2 a 2 y2 b 2 = 1 con c = a2 + b 2 Fuochi F 1 ( c; 0) F 2 (c; 0) Iperbole traslata con centro C(x C ; y C ): (x x C ) 2 a 2 (y y C) 2 b 2 = 1 Che sviluppando i calcoli diventa un equazione del tipo: mx 2 + ny 2 + ax + by + c = 0 Con m,n diversi e discordi. Eccentricità: e = distanza focale asse focale = 2c 2a = c a Iperbole con centro in origine, fuochi sull asse y e semiassi a, b: x 2 a 2 y2 b 2 = 1 con c = a2 + b 2 Fuochi F 1 (0; c) F 2 (0; c) Iperbole traslata con centro C(x C ; y C ): (x x C ) 2 (y y C) 2 = 1 a 2 b 2 Che sviluppando i calcoli diventa un equazione del tipo: mx 2 + ny 2 + ax + by + c = 0 Con m,n diversi e discordi. Eccentricità: e = distanza focale asse focale = 2c 2b = c b

5 Le coniche. La circonferenza, l ellisse, la parabola e l iperbole si chiamano coniche perché si possono ottenere intersecando un cono a due falde con un piano che non passa per il vertice del cono. Se invece il piano passa per il vertice del cono si ottengono le coniche degeneri, cioè punti o rette. Un cono a due falde si ottiene con una retta a (asse del cono) e una retta r (retta generatrice del cono) che incide nel punto V (vertice del cono) sulla retta a formando un angolo θ (angolo di semiapertura del cono). Quando la retta generatrice r ruota intorno all asse a, essa genera un cono a due falde. Se indichiamo con α l angolo compreso tra l asse del cono e il piano, si può verificare che al variare dell angolo α si ottengono le varie coniche. In particolare risulta che: Se α = π 2 se θ < α < π 2 se α = θ se α < θ l intersezione fra il piano e il cono è una circonferenza; l intersezione è un ellisse; l intersezione è una parabola; l intersezione è un iperbole.

Se invece il piano che interseca il cono passa per il vertice V, si può verificare che: Se α = π 2 se θ < α < π 2 se α = θ se α < θ l intersezione fra il piano e il cono è un punto; l intersezione è un punto; l intersezione è una retta; l intersezione è formata da due rette incidenti nel vertice.

6 Equazione generale di una conica. In generale l equazione di una conica è del tipo: Ax 2 + Bxy + Cy 2 + +Dx + Ey + F = 0 Dove i coefficienti A, B, C, D, E, F sono numeri reali qualsiasi. Se B 0 compare il termine xy e significa che la conica ha gli assi di simmetria ruotati di un certo angolo rispetto agli assi cartesiani. Se invece B = 0, come nei casi finora esaminati, non compare il termine xy e la conica ha gli assi di simmetria coincidenti con gli assi cartesiani o paralleli agli assi cartesiani. In tal caso l equazione della conica risulta: Ax 2 + Cy 2 + +Dx + Ey + F = 0 e secondo i valori dei coefficienti si ottengono le varie coniche. Se A = C la conica è una circonferenza; Se A C con A e C concordi, la conica è un ellisse; Se A = C la conica è un iperbole con i semiassi uguali (iperbole equilatera) Se A C con A e C discordi, la conica è un iperbole; Se C = 0 la conica è una parabola con asse parallelo all asse y; Se A = 0 la conica è una parabola con asse parallelo all asse x.

7 Calcolo delle principali caratteristiche di una conica. Per determinare le caratteristiche di una conica conoscendo la sua equazione bisogna osservare i suoi coefficienti per stabilire il tipo di conica e poi eseguire alcuni calcoli per trasformarla in forma normale. Vediamo alcuni esempi. a- Trova le caratteristiche della conica: x 2 x + y + 3 = 0 È una parabola con asse parallelo all asse y. Si trasforma in forma normale. y = x 2 + x 3 Si trova il vertice V(x V ; y V ) x V = b 2a = 2 = 2 y V = = b2 +ac = 16+( 1)( 3) = 16+12 = = 1 a a ( 1) Perciò V(2; 1) Allo stesso modo si possono calcolare le altre caratteristiche (fuoco, asse di simmetria, retta direttrice) b- Trova le caratteristiche della conica: y 2 x + y + 5 = 0 È una parabola con asse parallelo all asse x. Si trasforma in forma normale. x = y 2 + y + 5 Si trova il vertice V(x V ; y V ) x V = = b2 +ac = 16+ 1 5 = 16+20 = = 1 a a 1 y V = b 2a = 2 1 = 2 = 2 Perciò V(1; 2) Allo stesso modo si possono calcolare le altre caratteristiche (fuoco, asse di simmetria, retta direttrice)

c- Trova le caratteristiche della conica: 9x 2 + 25y 2 36x + 50y 16 = 0 Siccome i primi due coefficienti sono diversi e concordi, si tratta di un ellisse traslata per cui dobbiamo calcolare il centro, i semiassi, i vertici e i fuochi. Prima bisogna trasformare l equazione in forma canonica: si chiama completamento del quadrato di un binomio. Si raggruppano i termini che contengono la x e quelli che contengono la y: Si raccolgono i numeri a fattore comune: x 2 9x 2 36x + 25y 2 + 50y 16 = 0 9(x 2 x) + 25(y 2 + 2y) 16 = 0 + y2 a 2 b2 = 1 seguendo questa procedura che Bisogna ottenere in ogni parentesi il quadrato di un binomio aggiungendo il termine mancante (la metà del coefficiente di x elevata al quadrato e la metà del coefficiente di y elevata al quadrato) e una quantità equivalente al secondo membro: 9(x 2 x + ) + 25(y 2 + 2y + 1) 16 = 0+36+25 9(x 2 x + ) + 25(y 2 + 2y + 1) = 16 + 36 + 25 9(x 2) 2 + 25(y + 1) 2 = 225 9(x 2) 2 225 + 25(y+1)2 225 = 225 225 (x 2) 2 225 9 + (y+1)2 225 25 = 1 (x 2) 2 25 + (y+1)2 9 = 1 Scriviamo le equazioni della traslazione: { x = x 2 y = y + 1 In tal modo otteniamo l ellisse traslata in forma normale: x 2 25 + y 2 9 = 1 Che ha centro traslato C (0; 0) semiassi a = 5 b = 3 Vertici traslati: A 1 ( 5; 0) A 2 (5; 0) B 1 (0; 3) B 2 (0; 3) Per trovare i fuochi si calcola c: c = a 2 b 2 = 25 9 = 16 = Perciò i fuochi traslati sono: F 1 ( ; 0) F 2 (; 0) Per trovare le caratteristiche dell ellisse originaria (centro C, vertici A1, A2, B1, B2 e fuochi F1, F2) ricaviamo le equazioni della traslazione inversa: { x = x + 2 y = y 1 E le applichiamo al centro, ai vertici e ai fuochi traslati. C (0; 0) C(2; 1) F 1 ( ; 0) F 1 ( 2; 1) F 2 (; 0) F 2 (6; 1) A 1 ( 5; 0) A 1 ( 3; 1) A 2 (5; 0) A 2 (7; 1) B 1 (0; 3) B 1 (2; ) B 2 (0; 3) B 2 (2; 2)

d- Trova le caratteristiche della conica: x 2 y 2 x + 8y 3 = 0 Siccome i primi due coefficienti sono opposti, si tratta di un iperbole equilatera traslata, per cui dobbiamo calcolare il centro, i semiassi, i vertici e i fuochi. Prima bisogna trasformare l equazione in forma canonica: quadrato del binomio. Si raggruppano i termini che contengono la x e quelli che contengono la y: Si raccolgono i numeri a fattore comune: x 2 x 2 x y 2 + 8y 3 = 0 1(x 2 x) 1(y 2 8y) 3 = 0 y2 a 2 b2 = ±1 con il completamento del Bisogna ottenere in ogni parentesi il quadrato di un binomio aggiungendo il termine mancante (la metà del coefficiente di x elevata al quadrato) e una quantità equivalente al secondo membro: (x 2 x + ) (y 2 8y + 16) 3 = 0 + 16 (x 2 x + ) (y 2 8y + 16) = 9 (x 2) 2 (y ) 2 = 9 (x 2) 2 9 (y )2 9 = 9 9 (x 2) 2 9 (y )2 9 = 1 Scriviamo le equazioni della traslazione: { x = x 2 y = y In tal modo otteniamo l iperbole equilatera con i fuochi sull asse y in forma normale: x 2 9 y 2 9 = 1 Che ha centro traslato C (0; 0) semiassi a = 3 b = 3 Vertici traslati: A 1 ( 3; 0) A 2 (3; 0) B 1 (0; 3) B 2 (0; 3) Per trovare i fuochi si calcola c: c = a 2 + b 2 = 9 + 9 = 18 = 9 2 = 3 2 Perciò i fuochi traslati sono: F 1 (0; 3 2) F 2 (0; 3 2) Per trovare le caratteristiche dell ellisse originaria (centro C, vertici A1, A2, B1, B2 e fuochi F1, F2) ricaviamo le equazioni della traslazione inversa: { x = x + 2 y = y + E le applichiamo al centro, ai vertici e ai fuochi traslati. C (0; 0) C(2; ) F 1 (0; 3 2) F 1 (2; 3 2) F 2 (0; 3 2) F 2 (2; + 3 2) A 1 ( 3; 0) A 1 ( 1; ) A 2 (3; 0) A 2 (5; ) B 1 (0; 3) B 1 (2; 1) B 2 (0; 3) B 2 (2; 7)

d- Trova le caratteristiche della conica: 9x 2 y 2 18x + 16y + 29 = 0 Siccome i primi due coefficienti sono diversi e discordi, si tratta di un iperbole traslata, per cui dobbiamo calcolare il centro, i semiassi, i vertici e i fuochi. Prima bisogna trasformare l equazione in forma canonica: quadrato del binomio. Si raggruppano i termini che contengono la x e quelli che contengono la y: Si raccolgono i numeri a fattore comune: x 2 9x 2 18x y 2 + 16y + 29 = 0 9(x 2 2x) (y 2 y) + 29 = 0 y2 a 2 b2 = ±1 con il completamento del Bisogna ottenere in ogni parentesi il quadrato di un binomio aggiungendo il termine mancante (la metà del coefficiente di x elevata al quadrato) e una quantità equivalente al secondo membro: 9(x 2 2x + 1) (y 2 y + ) + 29 = 0 + 9 16 9(x 2 2x + 1) (y 2 y + ) = 29 + 9 16 9(x 1) 2 (y 2) 2 = 36 9(x 1) 2 36 (y 2)2 36 = 36 36 (x 1) 2 36 9 (y 2)2 36 = 1 (x 1) 2 (y 2)2 9 = 1 Scriviamo le equazioni della traslazione: { x = x 1 y = y 2 In tal modo otteniamo l iperbole con i fuochi sull asse y in forma normale: x 2 y 2 9 = 1 Che ha centro C (0; 0) semiassi a = 2 b = 3 Vertici: A 1 ( 2; 0) A 2 (2; 0) B 1 (0; 3) B 2 (0; 3) Per trovare i fuochi si calcola c: c = a 2 + b 2 = + 9 = 13 Perciò i fuochi sono: F 1 (0; 13) F 2 (0; 13) Per trovare le caratteristiche dell ellisse originaria (centro C, vertici A1, A2, B1, B2 e fuochi F1, F2) ricaviamo le equazioni della traslazione inversa: { x = x + 1 y = y + 2 E le applichiamo al centro, ai vertici e ai fuochi traslati. C (0; 0) C(1; 2) F 1 (0; 13) F 1 (1; 2 13) F 2 (0; 13) F 2 (1; 2 + 13) A 1 ( 2; 0) A 1 ( 1; 2) A 2 (2; 0) A 2 (3; 2) B 1 (0; 3) B 1 (1; 1) B 2 (0; 3) B 2 (1; 5)

8 L iperbole equilatera. L iperbole si dice equilatera se i semiassi sono uguali, cioè se a = b Perciò se i fuochi sono sull asse x, l iperbole equilatera ha equazione: x2 y2 = 1 cioè a 2 a 2 x2 y 2 = a 2 Se i fuochi sono sull asse y, l iperbole equilatera ha equazione: x2 y2 = 1 cioè a 2 a 2 x2 y 2 = a 2 In generale si può scrivere: x 2 y 2 = ±a 2 Nell iperbole equilatera i vertici sono: A 1 ( a; 0) A 2 (a; 0) B 1 (0; a) B 2 (0; a) c = a 2 + b 2 = a 2 + a 2 = 2a 2 = a 2 Se i fuochi sono sull asse x, risultano: F 1 ( a 2; 0) F 2 (a 2; 0) Se i fuochi sono sull asse y, risultano: F 1 (0; a 2) F 2 (0; a 2) L eccentricità risulta: e = c b = c a = a 2 a = 2 Gli asintoti hanno equazione: y = ± b x cioè y = ±x a Nell iperbole equilatera gli assi sono uguali, formano un quadrato e gli asintoti sono perpendicolari tra loro.

9 L iperbole equilatera riferita agli asintoti. Siccome nell iperbole equilatera gli asintoti sono perpendicolari tra loro, possiamo considerare questi asintoti come gli assi cartesiani di un nuovo sistema di riferimento OXY ruotato rispetto al primo di 5 in senso orario e scrivere l equazione dell iperbole rispetto a questo nuovo sistema di riferimento per ottenere un equazione molto più semplice. Per passare dal riferimento Oxy al riferimento OXY si usano queste formule di trasformazione: x = 2 2 X + 2 2 Y y = 2 2 X + { 2 2 Y Sostituendo queste formule nell equazione dell iperbole equilatera con i fuochi sull asse x : x 2 y 2 = a 2 si ottiene: ( 2 2 2 X + Y) 2 2 ( 2 2 2 X + Y) = a 2 2 2 2 X2 + 2 2 2 X 2 2 Y + 2 Y2 2 X2 2 Y2 + 2 2 2 X Y = a2 2 2 Semplificando i termini opposti si ottiene: 2XY = a 2 cioè XY = a2 2 Ponendo k = a2 con k > 0, si ottiene l equazione: XY = k cioè Y = k 2 X proporzionalità inversa fra X ed Y. che indica la relazione di I valori di X e di Y sono inversamente proporzionali e concordi, l iperbole si trova nel 1 e nel 3 quadrante. Se k = a2 2 allora a 2 = 2k a = 2k a è il semiasse dell iperbole equilatera Il vertice A 1 si trova nel terzo quadrante alla distanza a dall origine e le sue coordinate sono: A 1 ( a 2 ; a 2 ) cioè A 1( 2k 2 ; 2k 2 ) cioè A 1( k; k) Il vertice A 2 si trova nel primo quadrante alla distanza a dall origine e le sue coordinate sono: A 2 ( a 2 ; a 2 ) cioè A 2( 2k 2 ; 2k 2 ) cioè A 2( k; k) Il fuoco F 1 si trova nel terzo quadrante alla distanza c = a 2 dall origine e le sue coordinate sono: F 1 ( 2a ; 2a ) F 2 2 1( a; a) F 1 ( 2k; 2k) Il fuoco F 2 si trova nel primo quadrante alla distanza c = a 2 dall origine e le sue coordinate sono: F 1 ( 2a 2 ; 2a 2 ) F 1(a; a) F 1 ( 2k; 2k)

Sostituendo le equazioni della trasformazione nell equazione dell iperbole equilatera con i fuochi sull asse y: x 2 y 2 = a 2 si ottiene: 2XY = a 2 cioè XY = a2 Ponendo k = a2 con k < 0, si ottiene l equazione: XY = k cioè Y = k 2 X di proporzionalità inversa fra X ed Y. 2 che indica la relazione I valori di X e di Y sono inversamente proporzionali e discordi, l iperbole si trova nel 2 e nel quadrante. Se k = a2 2 allora a 2 = 2k a = 2k a è il semiasse dell iperbole equilatera Il vertice A 1 si trova nel quarto quadrante alla distanza a dall origine e le sue coordinate sono: A 1 ( a 2 ; a 2 ) cioè A 1( 2k ; 2k ) cioè A 2 2 1( k; k) Il vertice A 2 si trova nel secondo quadrante alla distanza a dall origine e le sue coordinate sono: A 2 ( a 2 ; a 2 ) cioè A 2( 2k ; 2k ) cioè A 2 2 2( k; k) Il fuoco F 1 si trova nel quarto quadrante alla distanza c = a 2 dall origine e le sue coordinate sono: F 1 ( 2a 2 ; 2a 2 ) F 1(a; a) F 1 ( 2k; 2k) Il fuoco F 2 si trova nel secondo quadrante alla distanza c = a 2 dall origine e le sue coordinate sono: F 2 ( 2a 2 ; 2a 2 ) F 2( a; a) F 2 ( 2k; 2k)

Esercizio. Data l iperbole equilatera riferita agli asintoti: xy = trovare i semiassi, i vertici, i fuochi e disegnarla. Risulta che: k = ; a2 2 = ; a2 = 8 a = 8 a = 2 2 Essendo x ed y discordi, l iperbole equilatera si trova nel secondo e nel quarto quadrante. I vertici si trovano a distanza 2 2 dall origine. A 1 ( a 2 ; a 2 ) A 1(2; 2) A 2 ( 2; 2) c = a 2 + b 2 = 2a 2 = a 2 = 2 2 2 = I fuochi si trovano a distanza unità dall origine. F 1 ( c 2 ; c 2 ) cioè F 1( 2 ; 2 ) cioè F 1(2 2; 2 2) e quindi F 2 ( 2 2; 2 2) Osservazione: le coordinate di A1 e di A2 si possono anche trovare mettendo al sistema l equazione della bisettrice del 2 e quadrante con l equazione dell iperbole equilatera: xy = y = x { xy = { y = x x( x) = y = x { x 2 = y = x { x 2 = y = x { x 1 = 2 x 2 = 2 y 1 = x 1 y 2 = x 2 { x 1 = 2 x 2 = 2 y 1 = 2 y { 2 = 2 x 1 = 2 x 2 = 2 Perciò si ottiene: A 1 (2; 2) A 2 ( 2; 2)

10 La funzione omografica. È un iperbole equilatera riferita agli asintoti e traslata. La sua equazione è del tipo: y = ax+b cx+d dove a,b,c,d sono numeri qualsiasi. Se c = 0 la funzione omografica è degenere e diventa una retta. Infatti: y = ax+b d y = a d x + b d come l equazione della retta y = mx + q Per ottenere l equazione di una funzione omografica consideriamo un iperbole equilatera riferita agli asintoti: xy = 1, e facciamo una traslazione di vettore V (2; 3). Le equazioni della traslazione sono: { x = x + 2 y = y + 3 Le equazioni della traslazione inversa sono: { x = x 2 y = y 3 Che si sostituiscono nell equazione xy = 1 e si ottiene: (x 2)( y 3) = 1 y 3 = 1 x 2 y = 3 + 1 x 2 y = 3(x 2)+1 x 2 y = 3x 6+1 x 2 y = 3x 5 x 2 Mentre un iperbole equilatera riferita agli asintoti ha il centro nell origine O(0;0), la funzione omografica ha il centro O (2;3)

Viceversa, data la funzione omografica y = 3x 2 trova il suo centro, i semiassi, i vertici, i fuochi e x 1 disegnarla. Bisogna trasformare l equazione nella forma x y = cost e calcolare tutte le sue caratteristiche. Bisogna trasformare la funzione omografica in modo che al numeratore al posto della x compaia il denominatore x-1. y = 3(x 1) 2+3 x 1 y = 3(x 1)+1 x 1 y = 3 + 1 x 1 y 3 = 1 x 1 (x 1)( y 3) = 1 Poniamo: { x = x 1 y = y 3 e si ottiene: x y = 1 che è un iperbole equilatera riferita agli asintoti con centro C (0; 0) Abbiamo anche: k = 1 a 2 2 = 1 a2 = 2 a = 2 Essendo x e y concordi, l iperbole si trova nel 1 e 3 quadrante. I vertici si trovano a distanza a = 2 dall origine degli assi. Perciò: A 1 ( 1; 1) A 2 (1; 1) c = a 2 + b 2 = 2a 2 = a 2 = 2 I fuochi si trovano a distanza c = 2 dall origine degli assi. Perciò: F 1 ( c 2 ; c 2 ) = F 1 ( 2; 2) F 2 ( 2; 2) Le caratteristiche della funzione omografica si trovano applicando le equazioni della trasformazione inversa: { x = x + 1 y = y + 3 al centro, ai vertici e ai fuochi: C (0; 0) C(1; 3) A 1 ( 1; 1) A 1 (0; 2) A 2 (1; 1) A 2 (2; )) F 1 ( 2; 2)) F 1 (1 2; 3 2) F 2 ( 2; 2))) F 1 (1 + 2; 3 + 2)

Esercizio. Data la funzione omografica y = x+1 disegnarla. 2x+3 trova il suo centro, i semiassi, i vertici, i fuochi e Per ottenere al numeratore 2x al posto di x, moltiplichiamo ambo i membri per 2. 2y = 2x+2 2x+3 2y = 2x+3 1 2x+3 2y = 1 1 2x+3 2y 1 = 1 2x+3 (2x + 3)(2 y 1) = 1 Ponendo { x = 2x + 3 y si ottiene: x = 2y 1 y = 1 che è un iperbole equilatera riferita agli asintoti che si trova nel secondo e quarto quadrante con C (0; 0) Abbiamo anche: k = 1 a2 2 = 1 a 2 2 = 1 a2 = 2 a = 2 I vertici si trovano a distanza a = 2 dall origine degli assi. Perciò: A 1 (1; 1) A 2 ( 1; 1) c = a 2 + b 2 = 2a 2 = a 2 = 2 I fuochi si trovano a distanza c = 2 dall origine degli assi. Perciò: F 1 ( 2; 2) F 2 ( 2; 2) Le caratteristiche della funzione omografica si trovano applicando le equazioni della trasformazione inversa al centro, ai vertici e ai fuochi: { 2x = x 3 2y = y + 1 x 3 x = 2 { y = y +1 2 C (0; 0) C( 3 2 ; 1 2 ) A 1 (1; 1) A 1 ( 1 3 2 ; 1+1 2 ) ) A 1( 2 2 ; 0) ) A 1( 1; 0) A 2 ( 1; 1) A 2 ( 1 3 ; 1+1 ) A 2 2 2( ; 2 ) ) A 2 2 2( 2; 1) F 1 ( 2; 2) F 1 ( 2 3 ; 1 2 ) 2 2 F 2 ( 2; 2) F 2 ( 2 3 ; 1+ 2 ) 2 2

Esercizio. Trova le caratteristiche della funzione omografica: y = 5x+1 x 3 moltiplichiamo ambo i membri per 5. y = 5 (5x+1) 5 x 3 5 x+ 5 y = x 3 5 x 3+ 5 y = +3 x 3 y = 1 + 5 5 +3 x 3 +15 y = 1 + 5 5 x 3 19 y = 1 + 5 5 x 3 19 y 1 = 5 5 x 3 moltiplichiamo ambo i membri per 5 y 5 = 19 x 3 (x 3)(y 5) = 19..e così via 11 Esercizi vari sulle coniche.