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[Superfícies Quádricas] Hiperbolóide de uma folha

[Superfícies Quádricas] Hiperbolóide de uma folha

Mensagempor estudantemath » Sáb Fev 11, 2017 14:03

Galera, teria como me ajudar nessa questão? Não consigo chegar na resposta de jeito nenhum, e se alguém puder auxiliar no esboço do gráfico ficaria muito grato.

Dada a superfície de revolução abaixo, pede-se:

a) encontre seu centro C; Resposta: C(3, -1, -4)
b) Identifique o seu eixo; Resposta: Eixo paralelo a Oy
c) Descreve e esboce seu gráfico; Resposta: Hiperbolóide de uma folha

4x² - 2y² + z² - 24x - 4y +8z + 42 = 0

Bibliografia: Vetores e Geometria Analítica - Paulo Winterle :-O
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Re: [Superfícies Quádricas] Hiperbolóide de uma folha

Mensagempor GFerraz » Seg Abr 24, 2017 20:21

Nos foi dado:

4x^2 - 2y^2 + z^2 - 24x - 4y +8z + 42 = 0

Note o seguinte:

4x^2-24x=4(x^2-6x)=4(x-3)^2-36
-2y^2-4y=-2(y^2+2y)=-2(y+1)^2+2
z^2+8z=(z+4)^2-16

E substituímos isso na equação:

4(x-3)^2-36-2(y+1)^2+2+(z+4)^2-16+42=0

4(x-3)^2-2(y+1)^2+(z+4)^2-8=0

E agora mudamos o referencial do seguinte modo:

y_1=x-3
y_2=y+1
z_2=z+4

Nisso, transladamos a origem de O(0,0,0) para o ponto O'(3,-1,-4), e isso responde ao item a.

Além disso, note que apenas transladamos a origem e a quádrica, sem rotacioná-la, então seu eixo permanecerá o mesmo. Cabe descobrirmos qual.

4y_1^2-2y_2^2+y_3^2=8

\frac{y_1^2}{2}-\frac{y_2^2}{4}+\frac{y_3^2}{8}=1

Note que essa figura é um hiperboloide de uma folha(Termos ao quadrado, apenas uma diferença, igualado a 1), e num plano x constante, temos uma hipérbole, num plano y constante, uma elipse e no plano z constante temos outra hipérbole, então, seu eixo é paralelo ao eixo y, onde estão as elipses(Note que é onde está o maior denominador). O eixo seria a reta definida pelo ponto do centro já calculado e o vetor\vec{k} (O vetor pode mudar dependendo de onde você coloca cada eixo x, y e z e os vetores i, j, k).
Com isso, temos informações o suficiente para definir esse gráfico.

Espero ter ajudado!
GFerraz
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Re: [Superfícies Quádricas] Hiperbolóide de uma folha

Mensagempor GFerraz » Seg Abr 24, 2017 20:24

A propósito, o gráfico pode ser visualizado aqui

https://www.wolframalpha.com/input/?i=plot+4x%C2%B2+-+2y%C2%B2+%2B+z%C2%B2+-+24x+-+4y+%2B8z+%2B+42+%3D+0

Lembre-se do centro, eixo e o gráfico sai :y:
GFerraz
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Assunto: método de contagem
Autor: sinuca147 - Seg Mai 25, 2009 09:10

Veja este exercício:

Se A = {x \in Z \hspace{1mm} | \hspace{1mm} \frac{20}{x} = n, n \in N} e B = {x \in R \hspace{1mm} | \hspace{1mm} x = 5m, m \in z}, então o número de elementos A \cap B é:

Eu tentei resolver este exercício e achei a resposta "três", mas surgiram muitas dúvidas aqui durante a resolução.

Para determinar os elementos do conjunto A, eu tive de basicamente fazer um lista de vinte dividido por todos os números naturais maiores que zero e menores que vinte e um, finalmente identificando como elementos do conjunto A os números 1, 2, 4, 5, 10 e 20. Acho que procedi de maneira correta, mas fiquei pensando aqui se não existiria um método mais "sofisticado" e prático para que eu pudesse identificar ou ao menos contar o número de elementos do conjunto A, existe?

No processo de determinação dos elementos do conjunto B o que achei foi basicamente os múltiplos de cinco e seus opostos, daí me surgiram estas dúvidas:

existe oposto de zero?
existe inverso de zero?
zero é par, certo?
sendo x um número natural, -x é múltiplo de x?
sendo z um número inteiro negativo, z é múltiplo de z?
sendo z um número inteiro negativo, -z é múltiplo de z?

A resposta é 3?

Obrigado.


Assunto: método de contagem
Autor: Molina - Seg Mai 25, 2009 20:42

Boa noite, sinuca.

Se A = {x \in Z \hspace{1mm} | \hspace{1mm} \frac{20}{x} = n, n \in N} você concorda que n só pode ser de 1 a 20? Já que pertence aos naturais?
Ou seja, quais são os divisores de 20? Eles são seis: 1, 2, 4, 5, 10 e 20.
Logo, o conjunto A é A = {1, 2, 4, 5, 10, 20}

Se B = {x \in R \hspace{1mm} | \hspace{1mm} x = 5m, m \in z} você concorda que x será os múltiplos de 5 (positivos e negativos)? Já que m pertence ao conjunto Z?
Logo, o conjunto B é B = {... , -25, -20, -15, -10, -5, 0, 5, 10, 15, 20, 25, ...

Feito isso precisamos ver os números que está em ambos os conjuntos, que são: 5, 10 e 20 (3 valores, como você achou).

Vou responder rapidamente suas dúvidas porque meu tempo está estourando. Qualquer dúvida, coloque aqui, ok?

sinuca147 escreveu:No processo de determinação dos elementos do conjunto B o que achei foi basicamente os múltiplos de cinco e seus opostos, daí me surgiram estas dúvidas:

existe oposto de zero? sim, é o próprio zero
existe inverso de zero? não, pois não há nenhum número que multiplicado por zero resulte em 1
zero é par, certo? sim, pois pode ser escrito da forma de 2n, onde n pertence aos inteiros
sendo x um número natural, -x é múltiplo de x? Sim, pois basta pegar x e multiplicar por -1 que encontramos -x
sendo z um número inteiro negativo, z é múltiplo de z? Sim, tais perguntando se todo número é multiplo de si mesmo
sendo z um número inteiro negativo, -z é múltiplo de z? Sim, pois basta pegar -z e multiplicar por -1 que encontramos x

A resposta é 3? Sim, pelo menos foi o que vimos a cima


Bom estudo, :y:


Assunto: método de contagem
Autor: sinuca147 - Seg Mai 25, 2009 23:35

Obrigado, mas olha só este link
http://www.colegioweb.com.br/matematica ... ro-natural
neste link encontra-se a a frase:
Múltiplo de um número natural é qualquer número que possa ser obtido multiplicando o número natural por 0, 1, 2, 3, 4, 5, etc.

Para determinarmos os múltiplos de 15, por exemplo, devemos multiplicá-lo pela sucessão dos números naturais:

Ou seja, de acordo com este link -5 não poderia ser múltiplo de 5, assim como 5 não poderia ser múltiplo de -5, eu sempre achei que não interessava o sinal na questão dos múltiplos, assim como você me confirmou, mas e essa informação contrária deste site, tem alguma credibilidade?

Há e claro, a coisa mais bacana você esqueceu, quero saber se existe algum método de contagem diferente do manual neste caso:
Para determinar os elementos do conjunto A, eu tive de basicamente fazer um lista de vinte dividido por todos os números naturais maiores que zero e menores que vinte e um, finalmente identificando como elementos do conjunto A os números 1, 2, 4, 5, 10 e 20. Acho que procedi de maneira correta, mas fiquei pensando aqui se não existiria um método mais "sofisticado" e prático para que eu pudesse identificar ou ao menos contar o número de elementos do conjunto A, existe?