SlideShare una empresa de Scribd logo
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 1
7.2 Elipses
OBJETIVOS
 Encontrar la ecuación estándar de una elipse dada su ecuación general.
 Encontrar la ecuación de una elipse dados algunos de sus elementos..
 Dibujar la gráfica de una elipse a partir de su ecuación estándar
 Resolver problemas en donde el modelo es la ecuación de una elipse.
Una elipse es otra de las secciones cónicas formada cuando un plano intersecta un cono circular recto. Si
 es el ángulo de inclinación del plano forma con el eje del cono y  es el ángulo mostrado en la figura;
una elipse es formada cuando 90º
 
  . Si 90º
  se forma un círculo.
Elipse
Circulo
Eje Eje
Como se hizo con la parábola, la definición de elipse se puede hacer en términos de cierto conjunto de
puntos del plano.
D e f i n i c i ó n d e E l i p s e
Una elipse está formada por todos los puntos ( , )
P x y del plano, tales que la suma de las
distancias de P a dos puntos fijos (llamados focos) es una constante positiva.
La siguiente figura muestra la gráfica de una elipse en el contexto de su definición
x
y
( , )
P x y
1
F
2
F
2
d
1
d 1 2 constante
d d
 
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 2
En esta sección se restringe el estudio a las elipses horizontales y verticales, es decir aquellas que
tienen sus ejes paralelos a los ejes coordenados, estas son llamadas elipse horizontal y elipse vertical.
Elipses con centro en el origen (0,0)
La gráfica de una elipse tiene dos ejes de simetría. El eje más largo es llamado eje mayor; los focos de la
elipse están sobre el eje mayor. El eje más corto es llamado eje menor. La longitud del eje mayor se
denota por 2a , mientras que la longitud del eje menor se denota por 2b . El semieje mayor es la mitad
del eje mayor y tiene una longitud de a y el semieje menor es la mitad del eje menor y tiene longitud b.
El centro de la elipse es el punto medio del eje mayor. Los puntos extremos del eje mayor son los vértices
de la elipse.
Foco
x
y
Foco
Centro
Vértice
Vértice
Eje menor
Eje mayor
Considere el punto 2( ,0)
V a , que son las coordenadas de uno de los vértices de la elipse horizontal con
vértice en el origen y considere también los puntos 1( ,0)
F c
 y 2( ,0)
F c que son las coordenadas de los
focos, como se muestra en la siguiente figura. La distancia de 1
F a 2
V es a c
 , mientras que la distancia
de 2
F a 2
V es a c

x
y
a c

a c

1( ,0)
F c
 2( ,0)
F c
2( ,0)
V a
De la definición de elipse, la suma de distancias de cualquier punto a los focos es una constante, como
2
V es un punto de la elipse, se tiene que las distancias a los focos son a c
 y a c
 . Por lo tanto la suma
de distancias está dada por
( ) ( ) 2
a c a c a
   
Que es la constante referida en la definición y es igual a 2a , la longitud del eje mayor.
Para obtener una ecuación de la elipse horizontal con centro en el origen considere la siguiente figura
en donde ( , )
P x y es un punto de la elipse. Utilizando la definición de elipse se tiene
   
1 1 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
, , 2
( ) ( 0) ( ) ( 0) 2
( ) ( ) 2
d P F d P F a
x c y x c y a
x c y x c y a
 
       
     
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 3
( , )
P x y
x
y
1( ,0)
F c
 2( ,0)
F c
1
d 2
d
Trasladando el segundo radical a restar al lado derecho y elevando ambos lados al cuadrado se tiene
   
2 2
2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2
( ) 2 ( )
( ) 4 4 ( ) ( )
x c y a x c y
x c y a a x c y x c y
     
        
Desarrollando los binomios y sumando términos semejantes
   
 
2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2
2
2
2 2 2
2 2 2 4 2 2 2 2
2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 4
2 4 4 ( ) 2
4 4 4 ( )
( )
2 2
2 2
x cx c y a a x c y x cx c y
cx a a x c y
cx a a x c y
c x cxa a a x cx c y
c x cxa a a x cxa a c a y
c x a x a y a c a
          
    
    
     
     
   
Multiplicando ambos lados por −1 y factorizando se obtiene
2 2 2 2 2 2 4 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
( ) ( )
a x c x a y a a c
a c x a y a a c
   
   
Haciendo la sustitución 2 2 2
b a c
  y dividiendo ambos lados entre 2 2
a b se obtiene
2 2 2 2 2 2
2
2
2 2
1
b x a y a b
y
x
a b
 
 
Que es la ecuación de una elipse horizontal con centro en el origen.
E c u a c i ó n e s t á n d a r d e l a e l i p s e h o r i z o n t a l c o n
v é r t i c e e n e l o r i g e n
La ecuación estándar de una elipse horizontal con centro en el origen está dada por
2
2
2 2
1
y
x
a b
  , a b

Donde: 2 2 2
c a b
 
Longitud del eje mayor = 2a Longitud del eje menor = 2b
Centro: (0,0)
C Vértices: ( ,0)
a
 y ( ,0)
a
Focos: ( ,0)
c
 y ( ,0)
c
En la siguiente figura se ilustran los elementos de una elipse horizontal
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 4
x
y
1( ,0)
F c
 2( ,0)
F c
2( ,0)
V a
1( ,0)
V a

(0, )
b
(0, )
b

E c u a c i ó n e s t á n d a r d e l a e l i p s e v e r t i c a l c o n v é r t i c e
e n e l o r i g e n
La ecuación estándar de una elipse vertical con centro en el origen está dada por
2 2
2 2
1
y x
a b
  , a b

Donde: 2 2 2
c a b
 
Longitud del eje mayor = 2a Longitud del eje menor = 2b
Centro: (0,0)
C Vértices: (0, )
a
 y (0, )
a
Focos: (0, )
c
 y (0, )
c
En la siguiente figura se ilustran los elementos de una elipse vertical
x
y
1(0, )
V a

1(0, )
F c

2(0, )
F c
2(0, )
V a
( ,0)
b
( ,0)
b

Ejemplo 1: Obtener los vértices, focos y dibujar la gráfica de una elipse
Obtenga los vértices, focos y dibuje la gráfica de la elipse
2 2
25 49 225
x y
 
Solución
Dividiendo ambos lados entre 225 para obtener la ecuación en forme estándar
2
2 49
25 1225
1225 1225 1225
y
x  
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 5
2
2
1
49 25
y
x  
La ecuación corresponde a una elipse horizontal ya que
2
49
7
a
a


2 25
5
b
b


Como a está debajo del término en x la elipse es horizontal
2 2 2
49 25 24
24 (4)(6) 2 6
c a b
c
 
  
  
Las coordenadas de los vértices son
( ,0) ( 7,0)
a
   y ( ,0) (7,0)
a 
Las coordenadas de los focos son
( ,0) ( 2 6,0)
c
   y ( ,0) (2 6,0)
c 
La gráfica se muestra en la siguiente figura
-6 -4 -2 2 4 6
-4
-2
2
4
x
y
(7,0)
( 7,0)
 ( 2 6,0)
 (2 6,0)
Ejemplo 2: Obtener la ecuación de una elipse dados algunos elementos
Obtenga la ecuación de la elipse con centro en el origen, un foco en el punto (0,3) y longitud del eje mayor
igual a 10. Dibuje su gráfica.
Solución
Como la longitud del eje mayor es 2a , se tiene que
2 10
5
a
a


Como c es la distancia del centro a los focos, entonces c es la distancia del punto (0,3)
al origen (0,0) , a simple vistas se ve que ésta distancia es 3, entonces
3
c 
Ahora se puede calcular el valor de b con la ecuación
2 2 2
2 2 2 2 2
(5) (3) 16
c a b
b a c
 
    
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 6
Entonces 16 4
b  
Como el foco se localiza en el eje y, la elipse es vertical y su ecuación es
2 2
2 2
2 2
1
1
25 16
y x
a b
y x
 
 
La gráfica se muestra en la siguiente figura
-4 -2 2 4
-4
-2
2
4
x
y
(0,3)
(0, 3)

(0, 5)

(0,5)
Elipses con vértice en el punto ( , )
h k
La ecuación de una elipse horizontal o vertical con centro en el punto ( , )
h k se puede obtener utilizando
los conceptos de traslación horizontal y vertical discutidos en la unidad de funciones.
Si en la ecuación de la elipse horizontal con vértice en el origen
2
2
2 2
1
y
x
a b
 
Se reemplaza x por x h
 y se reemplaza y por y k
 el centro de la elipse se traslada al punto ( , )
C h k .
La ecuación trasladada de la elipse horizontal será
2 2
2 2
( ) ( )
1
x h y k
a b
 
 
Similarmente se puede obtener la ecuación trasladada para la elipse vertical. A continuación se
presentan las ecuaciones de las elipses trasladadas, así como un resumen de sus elementos principales.
E c u a c i ó n e s t á n d a r d e l a e l i p s e h o r i z o n t a l c o n
c e n t r o e n ( , )
h k
La ecuación estándar de la elipse horizontal con centro en el punto ( , )
C h k es
2 2
2 2
( ) ( )
1
x h y k
a b
 
  , a b

Donde: 2 2 2
c a b
 
Longitud del eje mayor = 2a Longitud del eje menor = 2b
Centro: ( , )
C h k Vértices: ( , )
h a k
 y ( , )
h a k

Focos: ( , )
h c k
 y ( , )
h c k

La figura siguiente muestra la gráfica de una elipse horizontal con centro en el punto ( , )
h k
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 7
x
y
( , )
h a k

( , )
h a k

( , )
h k
( , )
h c k

( , )
h c k

E c u a c i ó n e s t á n d a r d e l a e l i p s e v e r t i c a l c o n c e n t r o
e n ( , )
h k
La ecuación estándar de la elipse vertical con centro en el punto ( , )
C h k es
2 2
2 2
( ) ( )
1
y k x h
a b
 
  , a b

Donde: 2 2 2
c a b
 
Longitud del eje mayor = 2a Longitud del eje menor = 2b
Centro: ( , )
C h k Vértices: ( , )
h k a
 y ( , )
h k a

Focos: ( , )
h k c
 y ( , )
h k c

La figura siguiente muestra la gráfica de una elipse vertical con centro en el punto ( , )
h k
x
y
( , )
h k
( , )
h k a

( , )
h k a

( , )
h k c

( , )
h k c

Ecuación general de la elipse
La ecuación general de las cónicas trasladadas
2 2
0
Ax By Dx Ey F
    
Es una elipse horizontal si 0 A B
  y es a una elipse vertical si 0 B A
  . Si al completar cuadrados
en el lado derecho de la ecuación se obtiene cero, la ecuación corresponde a un punto. Si al completar
cuadrados, en el lado derecho de la ecuación se obtiene un número negativo, la ecuación corresponde a un
lugar geométrico vacío.
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 8
Ejemplo 3: Obtener el centro, vértices y focos de una elipse
Obtenga el centro, los vértices, los focos y dibuje la gráfica de la elipse cuya ecuación general es
2 2
4 9 8 36 4 0
x y x y
    
Solución
Agrupando términos y completando cuadrados se tiene
2 2
2 2
2 2
2 2
(4 8 ) (9 36 ) 4
4( 2 ) 9( 4 ) 4
4( 2 1) 9( 4 4) 4 4(1) 9(4)
4( 1) 9( 2) 36
x x y y
x x y y
x x y y
x y
    
    
        
   
Dividiendo ambos lados entre 36 para obtener 1 en el lado derecho
2 2
2 2
4( 1) 9( 2) 36
36 36 36
( 1) ( 2)
1
9 4
x y
x y
 
 
 
 
Que es la ecuación de una elipse horizontal, con centro ( , ) (1, 2)
C h k  
2
9
9 3
a
a

 
2
4
4 2
b
b

 
Las coordenadas de los vértices son
1
2
( , ) (1 3, 2) ( 2, 2)
( , ) (1 3, 2) (4, 2)
V h a k
V h a k
       
      
Para calcular las coordenadas de los focos primero se calcula el valor de c
2 2 2
9 4 5
5
c a b
c
 
  

Las coordenadas de los focos son
1
2
( , ) (1 5, 2)
( , ) (1 5, 2)
F h c k
V h a k
    
    
La gráfica de la elipse se muestra en la figura siguiente
-2 2 4
-5
-4
-3
-2
-1
1
x
y
(1, 2)

(4, 2)

( 2, 2)
 
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 9
Ejemplo 4: Obtener la ecuación de una elipse
Obtenga la ecuación de la ecuación general de la elipse con focos en los puntos (4,1) y (4, 5)
 ; eje menor
de longitud 10. Dibuje la representación gráfica.
Solución
El centro se localiza en el punto medio del segmento que une los dos focos, es decir que
el centro es
   
1 ( 5)
4 4
( , ) , 4, 2
2 2
h k
 

  
Los focos se encuentran en una recta paralela al eje y, por lo que la elipse es vertical,
por otro lado, como la longitud del eje menor es 10, se tiene
2 10
5
b
b


La distancia entre los focos es 2c. Por simple observación la distancia entre los focos es
igual a 6, por lo que 3
c  .
Conociendo el valor de b y el valor de c se puede calcular el valor de a.
2 2 2
2 2 2
2
(3) (5)
34
c a b
a
a
 
 

La ecuación estándar de una elipse vertical es
2 2
2 2
( ) ( )
1
y k x h
a b
 
 
Al sustituir los datos se obtiene
2 2
( 2) ( 4)
1
34 25
y x
 
 
Para obtener la ecuación general se multiplica ambos lados por el mínimo común
múltiplo y se desarrollan los cuadrados
   
   
2 2
2 2
2 2
2 2
25 2 34 4 (25)(34)
25 4 4 34 8 16 850
25 100 100 34 272 544 850 0
25 34 100 272 206 0
y x
y y x x
y y x x
y x y x
   
     
      
    
-2 2 4 6 8 10
-8
-6
-4
-2
2
4
x
y
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 10
Excentricidad de la elipse
La gráfica de una elipse puede ser muy larga y angosta, o puede ser muy parecida a una
circunferencia. Para medir que tan redonda es una elipse se utiliza la excentricidad.
E x c e n t r i c i d a d d e u n a e l i p s e
La excentricidad de una elipse se define como la razón de c a a, donde c es la distancia del
centro al foco y a es la distancia del centro a los vértices, es decir
, 0 1
c
e e
a
  
Como en una elipse c a
 , se tiene que la excentricidad es siempre mayor que cero y menor que 1.
Cuando 0
e  , el valor de c es pequeño comparado con el valor de a, los focos están muy cerca del centro
y la elipse se parece a una circunferencia. Cuando 1
e  el valor de c es aproximadamente igual al valor
de a, los focos están muy cerca de los vértices y la elipse tiene forma muy alargada. La siguiente figura
muestra algunas elipses y su excentricidad.
0.6
e 
0.8
e 
0.3
e 
0.9
e 
0.98
e 
Ejemplo 5: Obtener la ecuación de una elipse
Obtenga la ecuación de la ecuación de la elipse horizontal que tiene su centro en el punto ( 3,1)
 , tiene
excentricidad 3
4
e  y pasa por el punto  
11
0,
4
Solución
Como es una elipse horizontal con centro en el punto ( , ) ( 3,1)
C h k   , la ecuación tiene
la forma
2 2
2 2
( 3) ( 1)
1
x y
a b
 
 
Le excentricidad es 3
4
e  , entonces
3
4
3
4
c
a
a
c


Además se tiene que
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 11
 
2 2 2
2
2 2
2
2 2
2 2
2 2
3
4
9
16
9 7
16 16
c a b
a a b
a a b
a a
b a
 
 
 
  
Como la elipse pasa por el punto  
11
0,
4
, se puede sustituir 0
x  y 11
4
y  en la
ecuación, obteniendo
 
2
2
2 2
2 2 2 2
11 1
(0 3) 4 1
49
9 9 49
16 1
16
a b
a b a b


 
   
Sustituyendo
2
2 7
16
a
b  en la ecuación anterior y despejando a
2
2
2 2
2
2
2
9 49 1
7
16
16
9 49 1
7
63 49 1
7
112 7
16
4
a
a
a a
a
a
a
a
 
 
 
 
 
 



Ahora obtenemos el valor de 2
b
2
2
2 7(4)
7 7
16 16
a
b   
Entonces la ecuación estándar de la elipse es
2 2
( 3) ( 1)
1
16 7
x y
 
 
Aplicaciones
Una de las aplicaciones más importantes de la elipse es en astronomía. El astrónomo Johannes Kepler
formuló las tres leyes que rigen el movimiento de los planetas alrededor del sol. La primera ley de Kepler
establece que los planetas giran en una órbita elíptica alrededor del sol, con el sol localizado en uno de los
focos. La mayor parte de estas órbitas es casi circular, de manera que su excentricidad es muy pequeña,
por ejemplo la excentricidad de la Tierra es 0.017
e  , mientras que la de Marte es 0.093
e  . En
astronomía se utiliza el término Perihelio para referirse a la distancia más corta que hay desde el centro
del sol a uno planeta y se utiliza el término Aphelio para referirse a la distancia más larga que hay desde
el centro del sol a un planeta. La siguiente figura ilustra la órbita de un planeta, para que se pueda
visualizar mejor se ha alargado la elipse
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 12
Centro
Sol Planeta
Aphelio
Perihelio
Ejemplo 6: Orbita de un planeta Saturno
La distancia del planeta Saturno al Sol en el aphelio es aproximadamente de 1590 millones de kilómetros
y la distancia de Saturno al Sol en el perihelio es aproximadamente de 1336 millones de kilómetros.
Obtenga una ecuación para la órbita del planeta Saturno.
Solución
La siguiente figura muestra la órbita de Saturno y las distancias más corta y más larga
de Saturno al Sol en un sistema de coordenadas en el cual el centro de la elipse está en
el origen.
Sol Saturno
1590
1336
x
y
Como la distancia más corta de un foco al vértice es a c
 y la distancia más larga del
mismo foco al otro vértice es a c
 , se obtiene el siguiente sistema de ecuaciones
1336
1590
a c
a c
 
 
Sumando las ecuaciones se obtiene
2 2926
1463
a
a


Despejando c de la ecuación 2 y sustituyendo
1590 1590 1463 127
c a
    
Calculando el valor de b
2 2 2 2 2
1463 127 2124240
b a c
    
Por lo que la ecuación de la órbita del planeta Saturno es
2
2
1
2140369 2124240
y
x  
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 13
Ejercicios de la sección 7.2
En los ejercicios 1 a 20 encuentre el centro, los
vértices, los focos y dibuje la gráfica de la elipse
cuya ecuación está dada.
1.
2
2
1
16 9
y
x  
2.
2
2
1
36 49
y
x  
3.
2
2
1
7 9
y
x  
4.
2 2
4
1
9 16
y x
 
5.
2
2 9
1
9 25
y
x  
6.
2 2
( 2)
1
25 9
x y

 
7.
2 2
( 3)
1
49 4
y x

 
8.
2 2
( 1) ( 3)
1
9 25
x y
 
 
9.
2 2
( 5) ( 3)
1
7 9
x y
 
 
10.
2 2
9( 5) ( 1)
1
16 9
x y
 
 
11. 2 2
3 4 12
x y
 
12. 2 2
25 16 400
x y
 
13. 2 2
9 6 36 36 0
x y x y
    
14. 2 2
16 9 36 108 0
x y y
   
15. 2 2
9 6 36 36 0
x y x y
    
16. 2 2
9 16 36 16 104 0
x y x y
    
17. 2 2
16 9 64 80 0
x y x
   
18. 2 2
16 9 64 54 1 0
x y x y
    
19. 2 2
8 25 48 50 47 0
x y x y
    
20. 2 2
4 9 24 18 44 0
x y x y
    
En los ejercicios 21 al 40 encuentre la ecuación
general de la elipse a partir de la información dada.
Dibuje su gráfica.
21. Centro en (0,0) , eje mayor de longitud 10,
un foco en el punto ( 4,0)
 .
22. Centro en el origen, eje menor de longitud 6 y
focos en los puntos (0,3) y (0, 3)

23. Vértices en los puntos ( 6,0)
 y (6,0), pasa por
el punto (0,4) .
24. Eje mayor de longitud 12 sobre el eje y, centro
en el origen y pasa por el punto ( 3,2)

25. Centro en (2,4), focos en ( 2,4)
 y (6,4) , eje
menor de longitud 10.
26. focos en (0,4) y (0, 4)
 , excentricidad 2
3
.
27. Centro en (0,3) , eje menor de longitud 4, focos
en (0,0) y (0,6).
28. Centro en ( 2,4)
 , un vértice en ( 6,4)
 y un
foco en ( 5,4)
 .
29. Centro en (2,4), eje mayor de longitud 10
paralelo al eje y. Pasa por el punto (3,3)
30. Centro en ( 4,1)
 , eje menor de longitud 8
paralelo al eje y. Pasa por el punto (0,4) .
31. Vértices en los puntos (5,6) y (5, 4)
 , un foco
en el punto (5, 2)
 .
32. Vértices en los puntos ( 7, 1)
  y (5, 1)
 , un
foco en el punto ( 5, 1)
  .
33. Excentricidad 2/5, eje mayor de longitud 10 en
el eje x, centro en el origen.
34. Excentricidad 3/4, focos en los puntos (9,0) y
( 9,0)
 .
35. Excentricidad 2/5, eje menor de longitud 8
paralelo al eje x, centro en el origen.
36. Excentricidad 1/4, focos en los puntos ( 2,4)
 y
( 2, 2)
  .
37. Excentricidad 3/5, eje menor de longitud 16
paralelo al eje y, centro en el punto (3, 1)
 .
38. Excentricidad 2/3, centro en el origen, pasa por
el punto (1,4) .
39. Centro en el origen, pasa por los puntos (2,8)
y (4,4) .
40. Centro en el origen, pasa por los puntos (2,3)
y (6,1) .
41. La órbita del planeta Saturno alrededor del
Sol es una elipse con el Sol en uno de sus focos.
La distancia más pequeña a la que pasa
Saturno del Sol se llama Perihelio es
aproximadamente de 835.14 millones de
millas y la distancia más grande a la que pasa
del Sol se llama Aphelio y es
aproximadamente de 934.34 millones de
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 14
millas. Obtenga una ecuación para la órbita
de Saturno.
42. La puerta de entrada a un teatro tendrá forma
de semieliplse, de 20 metros de ancho en su
base y 6 metros de altura en el centro.
Obtenga una ecuación para la elipse. ¿Qué
altura tiene la puerta a una distancia de 4
metros del centro?
43. El techo de una galería de 12 metros de ancho
tiene la forma de una semielipse con 8 metros
de altura en el centro y paredes laterales de 4
metros de alto. Determine la altura que tiene
el techo a una distancia de dos metros de
cualquiera de las paredes.
44. La órbita de un planeta tiene la forma de una
elipse con un eje mayor cuya longitud es de 600
millones de kilómetros. Si la distancia entre
los focos es de 500 millones de kilómetros,
obtenga la ecuación de la órbita.
45. Un satélite describe una órbita elíptica
alrededor de la tierra, de tal modo que el
centro de la tierra está en uno de los focos. El
punto más alejado del satélite a la superficie
terrestre está a 3,500 millas y el más cercano
está a 1,500 millas. Obtenga una ecuación
para la órbita del satélite.
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.1 Parábolas 15
Tarea de la sección 7.2
En los ejercicios 1 a 4 encuentre los vértices, focos, excentricidad, y dibuje la gráfica de la elipse
9.
10.
UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.1 Parábolas 16
Tarea de la sección 7.3
En los ejercicios 1 a 4 encuentre los vértices, focos, excentricidad, asíntotas y dibuje la gráfica de la
hipérbola
1.
2 2
64 36 4
y x
 
2. 2 2
4 25 16 50 109 0
x y x y
    
3. 2 2
16 9 32 54 79 0
y x x y
    
4. 2 2
2 9 12 18 18 0
x y x y
    
5. Encuentre la ecuación general de la hipérbola que tiene centro en el origen, vértices en ( 2,0)
 y (2,0)
, focos en los puntos ( 4,0)
 y (4,0) Dibuje su gráfica.
6. Encuentre la ecuación general de la hipérbola que tiene asíntotas 1
2
y x
 y 1
2
y x
  , centro en (0,0)
, vértices en (0,5) y (0, 5)
 . Dibuje su gráfica.
7. Encuentre la ecuación general de la hipérbola que tiene centro en ( 2,4)
 , vértices en los puntos ( 2,8)

y ( 2,0)
 . Foco en el punto ( 2, 2)
  . Dibuje su gráfica.
8. Encuentre la ecuación general de la hipérbola que tiene centro en (3,3) , pendiente de una asíntota
2
m  , pasa por el punto (6,1), eje transverso paralelo al eje x. Dibuje su gráfica.
9. Encuentre la ecuación de la hipérbola que tiene vértices en los puntos (2,3) y ( 2,3)
 , excentricidad
5
2
. Dibuje la gráfica.
10. Encuentre la ecuación de la hipérbola que tiene centro en el punto (4,1) , eje conjugado de longitud 4,
excentricidad 4
3
. Dibuje la gráfica (hay dos soluciones)

Más contenido relacionado

PPTX
Unidad 3 La elipse.pptx
PDF
PPT ELIPSE PPT -2022-I.pdf Desarrollo de Ejercicios
PDF
6. elipse ecucion general de la elipse
PDF
S13.s2 - Material - Elipse.pdf
PPT
La Elipse123
PPT
material_2016I3_SRB083_12_64135.ppt
DOC
PPTX
SES 5-MAT II-5TO SEC- Ecuación de la elipse.pptx
Unidad 3 La elipse.pptx
PPT ELIPSE PPT -2022-I.pdf Desarrollo de Ejercicios
6. elipse ecucion general de la elipse
S13.s2 - Material - Elipse.pdf
La Elipse123
material_2016I3_SRB083_12_64135.ppt
SES 5-MAT II-5TO SEC- Ecuación de la elipse.pptx

Similar a 7.2-Elipses.pdf (20)

PDF
Ejercicios resueltos parabolas
PDF
Ejercicios resueltos
PDF
Ejercicios de elipse
DOCX
PDF
DOCX
Ecuación de una elipse con ejes paralelos a los ejes de coordenadas
PPTX
Presentación1 La Elipse.pptx
PDF
DCI_I0N3_PPT_Sesión 8_ La Elipse_24C2A.pdf
PPTX
La Elipse
PPTX
Unidad 3 paso 4 trabajo colaborativo. (1)
PPTX
Elipse
PDF
Guía de actividades y rúbrica de evaluación (1).pdf
DOCX
Unidad 3 - Pensamiento geométrico y analítico.docx
PPTX
La elipse
PPTX
La Elipse
PDF
CONCEPTOS-Y-EJERCICIOS-DE-ELIPSES-E-HIPERBOLA.pdf
PPTX
Ejercicos y Teorioa sobre Hiperbola y Elipse - Geometria Analitica
PPTX
La Elipse
PPTX
Circunferencia, elipse y parábola
Ejercicios resueltos parabolas
Ejercicios resueltos
Ejercicios de elipse
Ecuación de una elipse con ejes paralelos a los ejes de coordenadas
Presentación1 La Elipse.pptx
DCI_I0N3_PPT_Sesión 8_ La Elipse_24C2A.pdf
La Elipse
Unidad 3 paso 4 trabajo colaborativo. (1)
Elipse
Guía de actividades y rúbrica de evaluación (1).pdf
Unidad 3 - Pensamiento geométrico y analítico.docx
La elipse
La Elipse
CONCEPTOS-Y-EJERCICIOS-DE-ELIPSES-E-HIPERBOLA.pdf
Ejercicos y Teorioa sobre Hiperbola y Elipse - Geometria Analitica
La Elipse
Circunferencia, elipse y parábola
Publicidad

Último (20)

PDF
Iniciación Al Aprendizaje Basado En Proyectos ABP Ccesa007.pdf
DOCX
PLAN DE CASTELLANO 2021 actualizado a la normativa
DOCX
Programa_Sintetico_Fase_4.docx 3° Y 4°..
PDF
MATERIAL DIDÁCTICO 2023 SELECCIÓN 1_REFORZAMIENTO 1° BIMESTRE_COM.pdf
PDF
5°-UNIDAD 5 - 2025.pdf aprendizaje 5tooo
PDF
1. Intrdoduccion y criterios de seleccion de Farm 2024.pdf
PDF
Unidad de Aprendizaje 5 de Educacion para el Trabajo EPT Ccesa007.pdf
PDF
EL aprendizaje adaptativo bajo STEM+H.pdf
PPTX
MATEMATICAS GEOMETRICA USO TRANSPORTADOR
PDF
PFB-MANUAL-PRUEBA-FUNCIONES-BASICAS-pdf.pdf
DOC
Manual de Convivencia 2025 actualizado a las normas vigentes
PDF
Gasista de unidades unifuncionales - pagina 23 en adelante.pdf
PDF
Tomo 1 de biologia gratis ultra plusenmas
PDF
Aqui No Hay Reglas Hastings-Meyer Ccesa007.pdf
DOCX
V UNIDAD - PRIMER GRADO. del mes de agosto
PDF
Unidad de Aprendizaje 5 de Matematica 1ro Secundaria Ccesa007.pdf
DOCX
PLAN DE AREA DE CIENCIAS SOCIALES TODOS LOS GRUPOS
PDF
Ernst Cassirer - Antropologia Filosofica.pdf
PDF
el - LIBRO-PACTO-EDUCATIVO-GLOBAL-OIEC.pdf
PDF
Introduccion a la Investigacion Cualitativa FLICK Ccesa007.pdf
Iniciación Al Aprendizaje Basado En Proyectos ABP Ccesa007.pdf
PLAN DE CASTELLANO 2021 actualizado a la normativa
Programa_Sintetico_Fase_4.docx 3° Y 4°..
MATERIAL DIDÁCTICO 2023 SELECCIÓN 1_REFORZAMIENTO 1° BIMESTRE_COM.pdf
5°-UNIDAD 5 - 2025.pdf aprendizaje 5tooo
1. Intrdoduccion y criterios de seleccion de Farm 2024.pdf
Unidad de Aprendizaje 5 de Educacion para el Trabajo EPT Ccesa007.pdf
EL aprendizaje adaptativo bajo STEM+H.pdf
MATEMATICAS GEOMETRICA USO TRANSPORTADOR
PFB-MANUAL-PRUEBA-FUNCIONES-BASICAS-pdf.pdf
Manual de Convivencia 2025 actualizado a las normas vigentes
Gasista de unidades unifuncionales - pagina 23 en adelante.pdf
Tomo 1 de biologia gratis ultra plusenmas
Aqui No Hay Reglas Hastings-Meyer Ccesa007.pdf
V UNIDAD - PRIMER GRADO. del mes de agosto
Unidad de Aprendizaje 5 de Matematica 1ro Secundaria Ccesa007.pdf
PLAN DE AREA DE CIENCIAS SOCIALES TODOS LOS GRUPOS
Ernst Cassirer - Antropologia Filosofica.pdf
el - LIBRO-PACTO-EDUCATIVO-GLOBAL-OIEC.pdf
Introduccion a la Investigacion Cualitativa FLICK Ccesa007.pdf
Publicidad

7.2-Elipses.pdf

  • 1. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 1 7.2 Elipses OBJETIVOS  Encontrar la ecuación estándar de una elipse dada su ecuación general.  Encontrar la ecuación de una elipse dados algunos de sus elementos..  Dibujar la gráfica de una elipse a partir de su ecuación estándar  Resolver problemas en donde el modelo es la ecuación de una elipse. Una elipse es otra de las secciones cónicas formada cuando un plano intersecta un cono circular recto. Si  es el ángulo de inclinación del plano forma con el eje del cono y  es el ángulo mostrado en la figura; una elipse es formada cuando 90º     . Si 90º   se forma un círculo. Elipse Circulo Eje Eje Como se hizo con la parábola, la definición de elipse se puede hacer en términos de cierto conjunto de puntos del plano. D e f i n i c i ó n d e E l i p s e Una elipse está formada por todos los puntos ( , ) P x y del plano, tales que la suma de las distancias de P a dos puntos fijos (llamados focos) es una constante positiva. La siguiente figura muestra la gráfica de una elipse en el contexto de su definición x y ( , ) P x y 1 F 2 F 2 d 1 d 1 2 constante d d  
  • 2. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 2 En esta sección se restringe el estudio a las elipses horizontales y verticales, es decir aquellas que tienen sus ejes paralelos a los ejes coordenados, estas son llamadas elipse horizontal y elipse vertical. Elipses con centro en el origen (0,0) La gráfica de una elipse tiene dos ejes de simetría. El eje más largo es llamado eje mayor; los focos de la elipse están sobre el eje mayor. El eje más corto es llamado eje menor. La longitud del eje mayor se denota por 2a , mientras que la longitud del eje menor se denota por 2b . El semieje mayor es la mitad del eje mayor y tiene una longitud de a y el semieje menor es la mitad del eje menor y tiene longitud b. El centro de la elipse es el punto medio del eje mayor. Los puntos extremos del eje mayor son los vértices de la elipse. Foco x y Foco Centro Vértice Vértice Eje menor Eje mayor Considere el punto 2( ,0) V a , que son las coordenadas de uno de los vértices de la elipse horizontal con vértice en el origen y considere también los puntos 1( ,0) F c  y 2( ,0) F c que son las coordenadas de los focos, como se muestra en la siguiente figura. La distancia de 1 F a 2 V es a c  , mientras que la distancia de 2 F a 2 V es a c  x y a c  a c  1( ,0) F c  2( ,0) F c 2( ,0) V a De la definición de elipse, la suma de distancias de cualquier punto a los focos es una constante, como 2 V es un punto de la elipse, se tiene que las distancias a los focos son a c  y a c  . Por lo tanto la suma de distancias está dada por ( ) ( ) 2 a c a c a     Que es la constante referida en la definición y es igual a 2a , la longitud del eje mayor. Para obtener una ecuación de la elipse horizontal con centro en el origen considere la siguiente figura en donde ( , ) P x y es un punto de la elipse. Utilizando la definición de elipse se tiene     1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 , , 2 ( ) ( 0) ( ) ( 0) 2 ( ) ( ) 2 d P F d P F a x c y x c y a x c y x c y a                
  • 3. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 3 ( , ) P x y x y 1( ,0) F c  2( ,0) F c 1 d 2 d Trasladando el segundo radical a restar al lado derecho y elevando ambos lados al cuadrado se tiene     2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ( ) 2 ( ) ( ) 4 4 ( ) ( ) x c y a x c y x c y a a x c y x c y                Desarrollando los binomios y sumando términos semejantes       2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 2 4 4 ( ) 2 4 4 4 ( ) ( ) 2 2 2 2 x cx c y a a x c y x cx c y cx a a x c y cx a a x c y c x cxa a a x cx c y c x cxa a a x cxa a c a y c x a x a y a c a                                      Multiplicando ambos lados por −1 y factorizando se obtiene 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ( ) ( ) a x c x a y a a c a c x a y a a c         Haciendo la sustitución 2 2 2 b a c   y dividiendo ambos lados entre 2 2 a b se obtiene 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 b x a y a b y x a b     Que es la ecuación de una elipse horizontal con centro en el origen. E c u a c i ó n e s t á n d a r d e l a e l i p s e h o r i z o n t a l c o n v é r t i c e e n e l o r i g e n La ecuación estándar de una elipse horizontal con centro en el origen está dada por 2 2 2 2 1 y x a b   , a b  Donde: 2 2 2 c a b   Longitud del eje mayor = 2a Longitud del eje menor = 2b Centro: (0,0) C Vértices: ( ,0) a  y ( ,0) a Focos: ( ,0) c  y ( ,0) c En la siguiente figura se ilustran los elementos de una elipse horizontal
  • 4. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 4 x y 1( ,0) F c  2( ,0) F c 2( ,0) V a 1( ,0) V a  (0, ) b (0, ) b  E c u a c i ó n e s t á n d a r d e l a e l i p s e v e r t i c a l c o n v é r t i c e e n e l o r i g e n La ecuación estándar de una elipse vertical con centro en el origen está dada por 2 2 2 2 1 y x a b   , a b  Donde: 2 2 2 c a b   Longitud del eje mayor = 2a Longitud del eje menor = 2b Centro: (0,0) C Vértices: (0, ) a  y (0, ) a Focos: (0, ) c  y (0, ) c En la siguiente figura se ilustran los elementos de una elipse vertical x y 1(0, ) V a  1(0, ) F c  2(0, ) F c 2(0, ) V a ( ,0) b ( ,0) b  Ejemplo 1: Obtener los vértices, focos y dibujar la gráfica de una elipse Obtenga los vértices, focos y dibuje la gráfica de la elipse 2 2 25 49 225 x y   Solución Dividiendo ambos lados entre 225 para obtener la ecuación en forme estándar 2 2 49 25 1225 1225 1225 1225 y x  
  • 5. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 5 2 2 1 49 25 y x   La ecuación corresponde a una elipse horizontal ya que 2 49 7 a a   2 25 5 b b   Como a está debajo del término en x la elipse es horizontal 2 2 2 49 25 24 24 (4)(6) 2 6 c a b c         Las coordenadas de los vértices son ( ,0) ( 7,0) a    y ( ,0) (7,0) a  Las coordenadas de los focos son ( ,0) ( 2 6,0) c    y ( ,0) (2 6,0) c  La gráfica se muestra en la siguiente figura -6 -4 -2 2 4 6 -4 -2 2 4 x y (7,0) ( 7,0)  ( 2 6,0)  (2 6,0) Ejemplo 2: Obtener la ecuación de una elipse dados algunos elementos Obtenga la ecuación de la elipse con centro en el origen, un foco en el punto (0,3) y longitud del eje mayor igual a 10. Dibuje su gráfica. Solución Como la longitud del eje mayor es 2a , se tiene que 2 10 5 a a   Como c es la distancia del centro a los focos, entonces c es la distancia del punto (0,3) al origen (0,0) , a simple vistas se ve que ésta distancia es 3, entonces 3 c  Ahora se puede calcular el valor de b con la ecuación 2 2 2 2 2 2 2 2 (5) (3) 16 c a b b a c       
  • 6. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 6 Entonces 16 4 b   Como el foco se localiza en el eje y, la elipse es vertical y su ecuación es 2 2 2 2 2 2 1 1 25 16 y x a b y x     La gráfica se muestra en la siguiente figura -4 -2 2 4 -4 -2 2 4 x y (0,3) (0, 3)  (0, 5)  (0,5) Elipses con vértice en el punto ( , ) h k La ecuación de una elipse horizontal o vertical con centro en el punto ( , ) h k se puede obtener utilizando los conceptos de traslación horizontal y vertical discutidos en la unidad de funciones. Si en la ecuación de la elipse horizontal con vértice en el origen 2 2 2 2 1 y x a b   Se reemplaza x por x h  y se reemplaza y por y k  el centro de la elipse se traslada al punto ( , ) C h k . La ecuación trasladada de la elipse horizontal será 2 2 2 2 ( ) ( ) 1 x h y k a b     Similarmente se puede obtener la ecuación trasladada para la elipse vertical. A continuación se presentan las ecuaciones de las elipses trasladadas, así como un resumen de sus elementos principales. E c u a c i ó n e s t á n d a r d e l a e l i p s e h o r i z o n t a l c o n c e n t r o e n ( , ) h k La ecuación estándar de la elipse horizontal con centro en el punto ( , ) C h k es 2 2 2 2 ( ) ( ) 1 x h y k a b     , a b  Donde: 2 2 2 c a b   Longitud del eje mayor = 2a Longitud del eje menor = 2b Centro: ( , ) C h k Vértices: ( , ) h a k  y ( , ) h a k  Focos: ( , ) h c k  y ( , ) h c k  La figura siguiente muestra la gráfica de una elipse horizontal con centro en el punto ( , ) h k
  • 7. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 7 x y ( , ) h a k  ( , ) h a k  ( , ) h k ( , ) h c k  ( , ) h c k  E c u a c i ó n e s t á n d a r d e l a e l i p s e v e r t i c a l c o n c e n t r o e n ( , ) h k La ecuación estándar de la elipse vertical con centro en el punto ( , ) C h k es 2 2 2 2 ( ) ( ) 1 y k x h a b     , a b  Donde: 2 2 2 c a b   Longitud del eje mayor = 2a Longitud del eje menor = 2b Centro: ( , ) C h k Vértices: ( , ) h k a  y ( , ) h k a  Focos: ( , ) h k c  y ( , ) h k c  La figura siguiente muestra la gráfica de una elipse vertical con centro en el punto ( , ) h k x y ( , ) h k ( , ) h k a  ( , ) h k a  ( , ) h k c  ( , ) h k c  Ecuación general de la elipse La ecuación general de las cónicas trasladadas 2 2 0 Ax By Dx Ey F      Es una elipse horizontal si 0 A B   y es a una elipse vertical si 0 B A   . Si al completar cuadrados en el lado derecho de la ecuación se obtiene cero, la ecuación corresponde a un punto. Si al completar cuadrados, en el lado derecho de la ecuación se obtiene un número negativo, la ecuación corresponde a un lugar geométrico vacío.
  • 8. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 8 Ejemplo 3: Obtener el centro, vértices y focos de una elipse Obtenga el centro, los vértices, los focos y dibuje la gráfica de la elipse cuya ecuación general es 2 2 4 9 8 36 4 0 x y x y      Solución Agrupando términos y completando cuadrados se tiene 2 2 2 2 2 2 2 2 (4 8 ) (9 36 ) 4 4( 2 ) 9( 4 ) 4 4( 2 1) 9( 4 4) 4 4(1) 9(4) 4( 1) 9( 2) 36 x x y y x x y y x x y y x y                        Dividiendo ambos lados entre 36 para obtener 1 en el lado derecho 2 2 2 2 4( 1) 9( 2) 36 36 36 36 ( 1) ( 2) 1 9 4 x y x y         Que es la ecuación de una elipse horizontal, con centro ( , ) (1, 2) C h k   2 9 9 3 a a    2 4 4 2 b b    Las coordenadas de los vértices son 1 2 ( , ) (1 3, 2) ( 2, 2) ( , ) (1 3, 2) (4, 2) V h a k V h a k                Para calcular las coordenadas de los focos primero se calcula el valor de c 2 2 2 9 4 5 5 c a b c       Las coordenadas de los focos son 1 2 ( , ) (1 5, 2) ( , ) (1 5, 2) F h c k V h a k           La gráfica de la elipse se muestra en la figura siguiente -2 2 4 -5 -4 -3 -2 -1 1 x y (1, 2)  (4, 2)  ( 2, 2)  
  • 9. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 9 Ejemplo 4: Obtener la ecuación de una elipse Obtenga la ecuación de la ecuación general de la elipse con focos en los puntos (4,1) y (4, 5)  ; eje menor de longitud 10. Dibuje la representación gráfica. Solución El centro se localiza en el punto medio del segmento que une los dos focos, es decir que el centro es     1 ( 5) 4 4 ( , ) , 4, 2 2 2 h k       Los focos se encuentran en una recta paralela al eje y, por lo que la elipse es vertical, por otro lado, como la longitud del eje menor es 10, se tiene 2 10 5 b b   La distancia entre los focos es 2c. Por simple observación la distancia entre los focos es igual a 6, por lo que 3 c  . Conociendo el valor de b y el valor de c se puede calcular el valor de a. 2 2 2 2 2 2 2 (3) (5) 34 c a b a a      La ecuación estándar de una elipse vertical es 2 2 2 2 ( ) ( ) 1 y k x h a b     Al sustituir los datos se obtiene 2 2 ( 2) ( 4) 1 34 25 y x     Para obtener la ecuación general se multiplica ambos lados por el mínimo común múltiplo y se desarrollan los cuadrados         2 2 2 2 2 2 2 2 25 2 34 4 (25)(34) 25 4 4 34 8 16 850 25 100 100 34 272 544 850 0 25 34 100 272 206 0 y x y y x x y y x x y x y x                       -2 2 4 6 8 10 -8 -6 -4 -2 2 4 x y
  • 10. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 10 Excentricidad de la elipse La gráfica de una elipse puede ser muy larga y angosta, o puede ser muy parecida a una circunferencia. Para medir que tan redonda es una elipse se utiliza la excentricidad. E x c e n t r i c i d a d d e u n a e l i p s e La excentricidad de una elipse se define como la razón de c a a, donde c es la distancia del centro al foco y a es la distancia del centro a los vértices, es decir , 0 1 c e e a    Como en una elipse c a  , se tiene que la excentricidad es siempre mayor que cero y menor que 1. Cuando 0 e  , el valor de c es pequeño comparado con el valor de a, los focos están muy cerca del centro y la elipse se parece a una circunferencia. Cuando 1 e  el valor de c es aproximadamente igual al valor de a, los focos están muy cerca de los vértices y la elipse tiene forma muy alargada. La siguiente figura muestra algunas elipses y su excentricidad. 0.6 e  0.8 e  0.3 e  0.9 e  0.98 e  Ejemplo 5: Obtener la ecuación de una elipse Obtenga la ecuación de la ecuación de la elipse horizontal que tiene su centro en el punto ( 3,1)  , tiene excentricidad 3 4 e  y pasa por el punto   11 0, 4 Solución Como es una elipse horizontal con centro en el punto ( , ) ( 3,1) C h k   , la ecuación tiene la forma 2 2 2 2 ( 3) ( 1) 1 x y a b     Le excentricidad es 3 4 e  , entonces 3 4 3 4 c a a c   Además se tiene que
  • 11. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 11   2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 4 9 16 9 7 16 16 c a b a a b a a b a a b a          Como la elipse pasa por el punto   11 0, 4 , se puede sustituir 0 x  y 11 4 y  en la ecuación, obteniendo   2 2 2 2 2 2 2 2 11 1 (0 3) 4 1 49 9 9 49 16 1 16 a b a b a b         Sustituyendo 2 2 7 16 a b  en la ecuación anterior y despejando a 2 2 2 2 2 2 2 9 49 1 7 16 16 9 49 1 7 63 49 1 7 112 7 16 4 a a a a a a a a                Ahora obtenemos el valor de 2 b 2 2 2 7(4) 7 7 16 16 a b    Entonces la ecuación estándar de la elipse es 2 2 ( 3) ( 1) 1 16 7 x y     Aplicaciones Una de las aplicaciones más importantes de la elipse es en astronomía. El astrónomo Johannes Kepler formuló las tres leyes que rigen el movimiento de los planetas alrededor del sol. La primera ley de Kepler establece que los planetas giran en una órbita elíptica alrededor del sol, con el sol localizado en uno de los focos. La mayor parte de estas órbitas es casi circular, de manera que su excentricidad es muy pequeña, por ejemplo la excentricidad de la Tierra es 0.017 e  , mientras que la de Marte es 0.093 e  . En astronomía se utiliza el término Perihelio para referirse a la distancia más corta que hay desde el centro del sol a uno planeta y se utiliza el término Aphelio para referirse a la distancia más larga que hay desde el centro del sol a un planeta. La siguiente figura ilustra la órbita de un planeta, para que se pueda visualizar mejor se ha alargado la elipse
  • 12. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 12 Centro Sol Planeta Aphelio Perihelio Ejemplo 6: Orbita de un planeta Saturno La distancia del planeta Saturno al Sol en el aphelio es aproximadamente de 1590 millones de kilómetros y la distancia de Saturno al Sol en el perihelio es aproximadamente de 1336 millones de kilómetros. Obtenga una ecuación para la órbita del planeta Saturno. Solución La siguiente figura muestra la órbita de Saturno y las distancias más corta y más larga de Saturno al Sol en un sistema de coordenadas en el cual el centro de la elipse está en el origen. Sol Saturno 1590 1336 x y Como la distancia más corta de un foco al vértice es a c  y la distancia más larga del mismo foco al otro vértice es a c  , se obtiene el siguiente sistema de ecuaciones 1336 1590 a c a c     Sumando las ecuaciones se obtiene 2 2926 1463 a a   Despejando c de la ecuación 2 y sustituyendo 1590 1590 1463 127 c a      Calculando el valor de b 2 2 2 2 2 1463 127 2124240 b a c      Por lo que la ecuación de la órbita del planeta Saturno es 2 2 1 2140369 2124240 y x  
  • 13. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 13 Ejercicios de la sección 7.2 En los ejercicios 1 a 20 encuentre el centro, los vértices, los focos y dibuje la gráfica de la elipse cuya ecuación está dada. 1. 2 2 1 16 9 y x   2. 2 2 1 36 49 y x   3. 2 2 1 7 9 y x   4. 2 2 4 1 9 16 y x   5. 2 2 9 1 9 25 y x   6. 2 2 ( 2) 1 25 9 x y    7. 2 2 ( 3) 1 49 4 y x    8. 2 2 ( 1) ( 3) 1 9 25 x y     9. 2 2 ( 5) ( 3) 1 7 9 x y     10. 2 2 9( 5) ( 1) 1 16 9 x y     11. 2 2 3 4 12 x y   12. 2 2 25 16 400 x y   13. 2 2 9 6 36 36 0 x y x y      14. 2 2 16 9 36 108 0 x y y     15. 2 2 9 6 36 36 0 x y x y      16. 2 2 9 16 36 16 104 0 x y x y      17. 2 2 16 9 64 80 0 x y x     18. 2 2 16 9 64 54 1 0 x y x y      19. 2 2 8 25 48 50 47 0 x y x y      20. 2 2 4 9 24 18 44 0 x y x y      En los ejercicios 21 al 40 encuentre la ecuación general de la elipse a partir de la información dada. Dibuje su gráfica. 21. Centro en (0,0) , eje mayor de longitud 10, un foco en el punto ( 4,0)  . 22. Centro en el origen, eje menor de longitud 6 y focos en los puntos (0,3) y (0, 3)  23. Vértices en los puntos ( 6,0)  y (6,0), pasa por el punto (0,4) . 24. Eje mayor de longitud 12 sobre el eje y, centro en el origen y pasa por el punto ( 3,2)  25. Centro en (2,4), focos en ( 2,4)  y (6,4) , eje menor de longitud 10. 26. focos en (0,4) y (0, 4)  , excentricidad 2 3 . 27. Centro en (0,3) , eje menor de longitud 4, focos en (0,0) y (0,6). 28. Centro en ( 2,4)  , un vértice en ( 6,4)  y un foco en ( 5,4)  . 29. Centro en (2,4), eje mayor de longitud 10 paralelo al eje y. Pasa por el punto (3,3) 30. Centro en ( 4,1)  , eje menor de longitud 8 paralelo al eje y. Pasa por el punto (0,4) . 31. Vértices en los puntos (5,6) y (5, 4)  , un foco en el punto (5, 2)  . 32. Vértices en los puntos ( 7, 1)   y (5, 1)  , un foco en el punto ( 5, 1)   . 33. Excentricidad 2/5, eje mayor de longitud 10 en el eje x, centro en el origen. 34. Excentricidad 3/4, focos en los puntos (9,0) y ( 9,0)  . 35. Excentricidad 2/5, eje menor de longitud 8 paralelo al eje x, centro en el origen. 36. Excentricidad 1/4, focos en los puntos ( 2,4)  y ( 2, 2)   . 37. Excentricidad 3/5, eje menor de longitud 16 paralelo al eje y, centro en el punto (3, 1)  . 38. Excentricidad 2/3, centro en el origen, pasa por el punto (1,4) . 39. Centro en el origen, pasa por los puntos (2,8) y (4,4) . 40. Centro en el origen, pasa por los puntos (2,3) y (6,1) . 41. La órbita del planeta Saturno alrededor del Sol es una elipse con el Sol en uno de sus focos. La distancia más pequeña a la que pasa Saturno del Sol se llama Perihelio es aproximadamente de 835.14 millones de millas y la distancia más grande a la que pasa del Sol se llama Aphelio y es aproximadamente de 934.34 millones de
  • 14. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.2 Elipses 14 millas. Obtenga una ecuación para la órbita de Saturno. 42. La puerta de entrada a un teatro tendrá forma de semieliplse, de 20 metros de ancho en su base y 6 metros de altura en el centro. Obtenga una ecuación para la elipse. ¿Qué altura tiene la puerta a una distancia de 4 metros del centro? 43. El techo de una galería de 12 metros de ancho tiene la forma de una semielipse con 8 metros de altura en el centro y paredes laterales de 4 metros de alto. Determine la altura que tiene el techo a una distancia de dos metros de cualquiera de las paredes. 44. La órbita de un planeta tiene la forma de una elipse con un eje mayor cuya longitud es de 600 millones de kilómetros. Si la distancia entre los focos es de 500 millones de kilómetros, obtenga la ecuación de la órbita. 45. Un satélite describe una órbita elíptica alrededor de la tierra, de tal modo que el centro de la tierra está en uno de los focos. El punto más alejado del satélite a la superficie terrestre está a 3,500 millas y el más cercano está a 1,500 millas. Obtenga una ecuación para la órbita del satélite.
  • 15. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.1 Parábolas 15 Tarea de la sección 7.2 En los ejercicios 1 a 4 encuentre los vértices, focos, excentricidad, y dibuje la gráfica de la elipse 9. 10.
  • 16. UNIDAD 7 Geometría Analítica 7.1 Parábolas 16 Tarea de la sección 7.3 En los ejercicios 1 a 4 encuentre los vértices, focos, excentricidad, asíntotas y dibuje la gráfica de la hipérbola 1. 2 2 64 36 4 y x   2. 2 2 4 25 16 50 109 0 x y x y      3. 2 2 16 9 32 54 79 0 y x x y      4. 2 2 2 9 12 18 18 0 x y x y      5. Encuentre la ecuación general de la hipérbola que tiene centro en el origen, vértices en ( 2,0)  y (2,0) , focos en los puntos ( 4,0)  y (4,0) Dibuje su gráfica. 6. Encuentre la ecuación general de la hipérbola que tiene asíntotas 1 2 y x  y 1 2 y x   , centro en (0,0) , vértices en (0,5) y (0, 5)  . Dibuje su gráfica. 7. Encuentre la ecuación general de la hipérbola que tiene centro en ( 2,4)  , vértices en los puntos ( 2,8)  y ( 2,0)  . Foco en el punto ( 2, 2)   . Dibuje su gráfica. 8. Encuentre la ecuación general de la hipérbola que tiene centro en (3,3) , pendiente de una asíntota 2 m  , pasa por el punto (6,1), eje transverso paralelo al eje x. Dibuje su gráfica. 9. Encuentre la ecuación de la hipérbola que tiene vértices en los puntos (2,3) y ( 2,3)  , excentricidad 5 2 . Dibuje la gráfica. 10. Encuentre la ecuación de la hipérbola que tiene centro en el punto (4,1) , eje conjugado de longitud 4, excentricidad 4 3 . Dibuje la gráfica (hay dos soluciones)