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Superficies cuádricas

Enviado por Samuel Ramsbott


  1. Introducción
  2. Superficies cuádricas
  3. Elipsoide
  4. Paraboloide
  5. Cono
  6. Paraboloide hiperbólico
  7. Ejemplos
  8. Bibliografía

Analíticamente la ecuación edu.rednos representa un lugar geométrico en el plano edu.reda la ecuación edu.redextenderemos al espacio tridimensional, cuya ecuación rectangular en tres variables representadas por:

edu.red

También se conoce que todo se representa analíticamente por una única ecuación lineal de la forma

edu.red

De una manera más general, veremos si existe una representación analítica de una figura geométrica, la cual denominaremos superficie, tal representación consistirá en una única ecuación rectangular de la forma:

edu.red

Por ejemplo, por medio de la distancia entre dos puntos se puede demostrar que la superficie esférica de radio r con centro en el origen se representa analíticamente por la ecuación.

edu.red

La ecuación de la esfera, es solo un caso particular de la ecuación de segundo grado.

edu.red

Cuando edu.redno son todos nulos, se dice que la gráfica de una ecuación de la formaedu.redes una superficie cuádrica, si describe un lugar geométrico real. Por ejemplo

El cilindro elíptico

edu.red

Como el cilíndrico parabólico

edu.red

Son superficies cuádricas, Concluiremos este informe considerando seis superficies cuádricas adicionales y bien definidas.

Se dice que la gráfica de cualquier ecuación de la forma

edu.red

edu.red

Es un elipsoide. Para la ecuación

edu.red

Representa una familia de elipses(o circunferencia si a=c) paralelas al plano edu.redque se forman cortando la superficie mediante planosedu.red. Eligiendo, cada uno a su vez edu.red, encontrarías que los cortes de la superficie son elipse (o circunferencias) paralelas a los planos edu.red respectivamente.

edu.red

HIPERBOLOIDE DE UNA HOJA

La grafica de una ecuación de la forma

edu.red

edu.red

Se llama hiperboloide de una hoja. En este caso, un plano edu.red paralelo al plano edu.red corta la superficie en secciones transversales elípticas (o circulares, si a = 0). Las ecuaciones de estas elipses son

edu.red

edu.red

La elipse más pequeña, edu.red corresponde a las traza en el plano edu.red

edu.red

HIPERBOLOIDE DE DOS HOJAS

Como se ve en la figura, una grafica de

edu.red

edu.red

Es llamada apropiadamente hiperboloide de dos hojas.

Para la ecuación

edu.red

edu.red

Describe la curva elíptica de intersección de la superficie con el plano edu.red

edu.red

La grafica de una ecuación de la forma edu.red

Se llama paraboloide. En la Figura vemos que para edu.redlos planosedu.redparalelos al plano edu.redcortan las superficies en elipses cuyas ecuaciones son

edu.red

edu.red

Las graficas de una ecuación de la forma

edu.red

edu.red

Son llamados cono elípticos (o circular, si a=b). Para edu.redarbitrario, los planos paralelos al plano edu.redcortan la superficie en elipses cuyas ecuaciones son

edu.red

En la siguiente figura se muestra una grafica característica

edu.red

La última superficie cuádrica que consideraremos se conoce como paraboloide hiperbólico y es la gráfica de toda ecuación de la forma

edu.red

edu.red

Observe que para edu.redlos planos edu.redparalelos al plano edu.redcortan la superficie en hipérbolas cuyas ecuaciones son

edu.red

En la figura, se muestra la forma característica de la silla de montar de un paraboloide hiperbólico.

edu.red

edu.red

 

 

Autor:

Samuel Ramsbott

Profesor:

Rafael Zerpa

Barquisimeto, Octubre 2012

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA

"ANTONIO JOSÉ DE SUCRE"

EXTENSIÓN BARQUISIMETO

MATEMÁTICA III