Математика. Часть 1. Алгебра и аналитическая геометрия. Красильщик И.С - 82 стр.

UptoLike

§16. Образцы решения задач 81
Отсюда следует, что старые координаты (x, y) выражаются через но-
вые (x
1
, y
1
) посредством равенств
x =
2
5
5
x
1
+
5
5
y
1
, y =
5
5
x
1
2
5
5
y
1
.
Подставляя эти выражения в исходное уравне ние кривой (44), получим её
уравнение в новом базисе в виде
3x
2
1
2y
2
1
+ 2
5 x
1
2
5 y
1
+ 7 = 0.
Преобразуем последнее равенство, выделяя полные квадраты:
3
x
2
1
+ 2
5
3
x
1
+
5
9
2
y
2
1
+ 2
5
2
y
1
+
5
4
5
3
+
5
2
+ 7 = 0,
или
3
x
1
+
5
3
2
2
y
1
+
5
2
2
+
26
3
= 0.
Полагая
x
2
= y
1
+
5
2
, y
2
= x
1
+
5
3
,
мы приходим к каноническому уравнению
x
2
2
q
13
3
2
y
2
2
q
26
9
2
= 1.
Это уравнение кривой (44) в базисе из векторов (45), приложенных к точ-
ке (
5
2
,
5
3
).
Ответ: каноническое уравнение
x
2
2
13
3
2
y
2
2
26
9
2
= 1, канонический
базис f
1
= (
2
5
5
,
5
5
), f
2
= (
5
5
,
2
5
5
), приложенный к точке (
5
2
,
5
3
).
Задача 4. Определить з начения параметра α, при которых кривая, зада-
ваемая уравнением
2x
2
αxy + 3y
2
+ 4y + 2 = 0,
является эллипсом.
Решение. Рассмотрим инварианты эт о й кривой:
A
=
2
α
2
α
2
3
= 6
α
2
4
,
B
=
2
α
2
0
α
2
3 2
0 2 2
= 4
α
2
2
, tr A = 2 + 3 = 6.
Поскольку эллипс определяется условиями
A
> 0, tr A ·
B
< 0,
§16. Образцы решения задач                                                                81

Отсюда следует, что старые координаты (x, y) выражаются через но-
вые (x1, y1) посредством равенств
                       √         √             √         √
                      2 5          5             5      2 5
                 x=        x1 +      y1 ,  y=      x1 −     y1.
                       5          5             5        5
Подставляя эти выражения в исходное уравнение кривой (44), получим её
уравнение в новом базисе в виде
                                    √        √
                     3x21 − 2y12 + 2 5 x1 − 2 5 y1 + 7 = 0.
Преобразуем последнее равенство, выделяя полные квадраты:
                √                    √
           2      5      5         2     5      5 5 5
        3 x1 + 2    x1 +     − 2 y1 + 2    y1 +   − + + 7 = 0,
                 3       9              2       4     3 2
или                       √              √ 
                           5 2            5 2 26
                  3 x1 +        − 2 y1 +        +    = 0.
                           3               2      3
Полагая                         √                 √
                                  5                 5
                     x2 = y1 +      ,   y2 = x1 +     ,
                                 2                 3
мы приходим к каноническому уравнению
                                 x22     y22
                               q 2 − q 2 = 1.
                                      13            26
                                      3             9

Это —√уравнение
            √
                   кривой (44) в базисе из векторов (45), приложенных к точ-
ке (− 25 , − 35 ).                                                        
                                            2         2
   Ответ: каноническое уравнение — √x132 2 − √y262 2 = 1, канонический
                                                     3        9
                 √ √                 √      √                              √     √
базис — f1 =    2 5
               ( 5 , 55 ),   f2 =      5   2 5
                                    ( 5 , − 5 ),   приложенный к точке   (− 2 , − 35 ).
                                                                             5

   Задача 4. Определить значения параметра α, при которых кривая, зада-
ваемая уравнением
                     2x2 − αxy + 3y 2 + 4y + 2 = 0,
является эллипсом.
  Решение. Рассмотрим инварианты этой кривой:
                                    2 − α2 0
         2     − α2        α2        α          α2
 ∆A =                 = 6 − , ∆B = − 2 3 2 = 4 − ,                 tr A = 2 + 3 = 6.
        − α2    3          4                    2
                                    0  2 2
Поскольку эллипс определяется условиями
                               ∆A > 0,       tr A · ∆B < 0,