Bienvenido al apasionante mundo de la elipse, una figura geométrica que ha cautivado a matemáticos y científicos durante siglos. En esta colección de ejercicios y problemas, explorarás los secretos y propiedades de la elipse.

La elipse es mucho más que una simple forma ovalada. Es una curva con propiedades únicas que la hacen indispensable en diversas áreas del conocimiento. A través de estos desafíos, te adentrarás en el estudio de su ecuación, sus elementos característicos como los focos y vértices, y las relaciones entre sus diferentes parámetros.

Ya seas un estudiante que recién se introduce en el mundo de la elipse o un entusiasta de las matemáticas que busca desafíos más complejos, esta colección te brindará una base sólida para comprender y aplicar los principios de la elipse en diversas situaciones. ¡Prepárate para afinar tu pensamiento analítico!

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Vamos

Elementos de la elipse

Representa gráficamente y determina las coordenadas de los focos, de los vértices y la excentricidad de las siguientes elipses.

1

Solución

1 Eje mayor


La ecuación de la elipse ya está en forma canónica por lo que procedemos a obtener el valor del semieje mayor





Y así encontrar los vértices que forman el eje mayor





2 Eje menor



Entonces el valor del semieje menor es





Por lo tanto, los vértices que se encuentran en el eje menor son





3 Focos



Finalmente calculamos el valor de la distancia semifocal





Y con éste, localizar los focos





4 Excentricidad



La excentricidad es igual al cociente de la distancia semifocal y el semieje mayor





5 Gráfica

Elipse con eje mayor en el eje y

2

Solución

1 Eje mayor


La ecuación de la elipse ya está en forma canónica por lo que procedemos a obtener el valor del semieje mayor





Y así encontrar los vértices que forman el eje mayor





2 Eje menor



Entonces el valor del semieje menor es





Por lo tanto, los vértices que se encuentran en el eje menor son





3 Focos



Finalmente calculamos el valor de la distancia semifocal





Y con éste, localizar los focos





4 Excentricidad



La excentricidad es igual al cociente de la distancia semifocal y el semieje mayor





5 Gráfica

representación gráfica de la elipse

3

Solución

1 Eje mayor


La ecuación de la elipse ya está en forma canónica por lo que procedemos a obtener el valor del semieje mayor





Y así encontrar los vértices que forman el eje mayor





2 Eje menor



Entonces el valor del semieje menor es





Por lo tanto, los vértices que se encuentran en el eje menor son





3 Focos



Finalmente calculamos el valor de la distancia semifocal





Y con éste, localizar los focos





4 Excentricidad



La excentricidad es igual al cociente de la distancia semifocal y el semieje mayor





5 Gráfica

Elipse centrada en el origen y eje mayor vertical

4

Solución

1 Obtener ecuación canónica





2 Eje mayor



Obtenemos el valor del semieje mayor





Y así encontrar los vértices que forman el eje mayor





3 Eje menor



Entonces el valor del semieje menor es





Por lo tanto, los vértices que se encuentran en el eje menor son





4 Focos



Finalmente calculamos el valor de la distancia semifocal





Y con éste, localizar los focos





5 Excentricidad



La excentricidad es igual al cociente de la distancia semifocal y el semieje mayor





6 Gráfica



 gráfica de la elipse

5

Solución

1 Eje mayor


La ecuación de la elipse ya está en forma canónica por lo que procedemos a obtener el valor del semieje mayor





Y así encontrar los vértices que forman el eje mayor





2 Eje menor



Entonces el valor del semieje menor es





Por lo tanto, los vértices que se encuentran en el eje menor son





3 Focos



Finalmente calculamos el valor de la distancia semifocal





Y con éste, localizar los focos





4 Excentricidad



La excentricidad es igual al cociente de la distancia semifocal y el semieje mayor





5 Gráfica



grafica de una elipse

6

Solución

1 Obtener ecuación canónica





2 Eje mayor



La ecuación de la elipse ya está en forma canónica por lo que procedemos a obtener el valor del semieje mayor





Y así encontrar los vértices que forman el eje mayor





3 Eje menor



Entonces el valor del semieje menor es





Por lo tanto, los vértices que se encuentran en el eje menor son





4 Focos



Finalmente calculamos el valor de la distancia semifocal





Y con éste, localizar los focos





5 Excentricidad



La excentricidad es igual al cociente de la distancia semifocal y el semieje mayor





6 Gráfica


grafica de una elipse dibujo

7

Solución

1 Obtener ecuación canónica





Completamos el trinomio al cuadrado perfecto





Cambiamos los trinomios por los binomios al cuadrado





Dividimos todo por 4





2 Centro



A partir de la ecuación de la elipse canónica encontramos el centro





3 Eje mayor



La ecuación de la elipse ya está en forma canónica por lo que procedemos a obtener el valor del semieje mayor





Y así encontrar los vértices que forman el eje mayor





4 Eje menor



El valor del semieje menor es





Por lo tanto, los vértices que se encuentran en el eje menor son





5 Focos



Finalmente calculamos el valor de la distancia semifocal





Y con éste, localizar los focos





6 Gráfica



grafica de elipse con focos

8

Solución

1 Obtener ecuación canónica





Completamos el trinomio al cuadrado perfecto





Cambiamos los trinomios por los binomios al cuadrado





Dividimos todo por 225





2 Centro



A partir de la ecuación de la elipse canónica encontramos el centro





3 Eje mayor



La ecuación de la elipse ya está en forma canónica por lo que procedemos a obtener el valor del semieje mayor





Y así encontrar los vértices que forman el eje mayor





4 Eje menor



El valor del semieje menor es





Por lo tanto, los vértices que se encuentran en el eje menor son





5 Focos



Finalmente calculamos el valor de la distancia semifocal





Y con éste, localizar los focos





6 Gráfica



dibujar graficamente la elipse y sus focos

9

Solución

1 Obtener ecuación canónica





Completamos el trinomio al cuadrado perfecto





Cambiamos los trinomios por los binomios al cuadrado





Dividimos todo por 12





2 Centro



A partir de la ecuación de la elipse canónica encontramos el centro





3 Eje mayor



La ecuación de la elipse ya está en forma canónica por lo que procedemos a obtener el valor del semieje mayor





Y así encontrar los vértices que forman el eje mayor





4 Eje menor



El valor del semieje menor es





Por lo tanto, los vértices que se encuentran en el eje menor son





5 Focos



Finalmente calculamos el valor de la distancia semifocal





Y con éste, localizar los focos





6 Gráfica



grafica de los elementos de la elipse

10

Solución

1 Obtener ecuación canónica





Completamos el trinomio al cuadrado perfecto





Cambiamos los trinomios por los binomios al cuadrado





Dividimos todo por 9





2 Centro



A partir de la ecuación de la elipse canónica encontramos el centro





3 Eje mayor



La ecuación de la elipse ya está en forma canónica por lo que procedemos a obtener el valor del semieje mayor





Y así encontrar los vértices que forman el eje mayor





4 Eje menor



El valor del semieje menor es





Por lo tanto, los vértices que se encuentran en el eje menor son





5 Focos



Finalmente calculamos el valor de la distancia semifocal





Y con éste, localizar los focos





6 Gráfica



grafica de la elipse y sus focos

Ecuación de la elipse

1

Halla la ecuación de la elipse conociendo:

a
b
c
d

Solución

a



El valor de es la distancia del centro al vértice A, mientras que el valor de es la distancia del centro al foco, entonces





Los valores , y guardan una relación pitagórica, es decir




Despejamos para calcular el valor de







Concluímos que





b



El valor de es la distancia del centro al vértice A, mientras que el valor de es la distancia del centro al foco, entonces





Los valores , y guardan una relación pitagórica, es decir




Despejamos para calcular el valor de







Concluímos que





c



El valor de es la distancia del centro al vértice A, mientras que el valor de es la distancia del centro al foco, entonces





Los valores , y guardan una relación pitagórica, es decir




Despejamos para calcular el valor de







Concluímos que





d



El valor de es la distancia del centro al vértice A, mientras que el valor de es la distancia del centro al foco, entonces





Los valores , y guardan una relación pitagórica, es decir




Despejamos para calcular el valor de







Concluímos que



2

Escribe la ecuación canónica de la elipse con centro en el origen que pasa por el punto y cuyo eje menor mide y se encuentra sobre el eje

Solución

El eje menor mide





Tiene centro en el origen y el eje menor está sobre el eje Y, por lo que la ecuación canónica es del tipo




Como el punto (2,1) pertence a la elipse, sus coordenadas cumplen con la ecuación canónica





Despejamos para obtener el valor de





Conociendo los valores de y , concluimos que



3

La distancia focal de una elipse con centro en el origen es . Un punto de la elipse dista de sus focos y , respectivamente. Calcular la ecuación canónica de dicha elipse si el eje mayor está sobre el eje

Solución

La distancia focal es igual al valor de





Recordemos que la suma de las distancia de un punto en la elipse a los focos es igual a





Los valores , y guardan una relación pitagórica, es decir





Despejamos para calcular el valor de







Conociendo los valores de y , concluimos que



4

Escribe la ecuación canónica de la elipse que pasa por los puntos:

Solución

Como pasa por los puntos: , entonces sus coordenadas cumplen la ecuación canónica de la elipse. Esto es




Resolvemos el sistema



Entonces


Despejamos


Finalmente


5

Determina la ecuación canónica de un elipse con centro en el origen y eje mayor en el eje , cuya distancia focal es y el área del rectángulo con lados que midan lo mismo que los ejes (mayor y menor) es

Solución

Como los lados del rectángulo son los ejes, y estos miden y entonces




La distancia focal es igual a





Los valores , y guardan una relación pitagórica, es decir




Esto nos conduce a tener un sistema de dos ecuaciones





De la primera ecuación despejamos y de la segunda





Usamos de la segunda ecuación para sustituir en la primera





Desarrollamos





Resolvemos con la fórmula general y obtenemos el valor de




Conociendo los valores de y , concluimos que


Coordenadas de cuerdas de la elipse

1

Hallar las coordenadas de la cuerda que intercepta
la recta: en la elipse de ecuación:

Solución

1 Encontrar puntos de intersección

 

Los puntos de intersección son los que resuelven el sistema de las ecuaciones de la recta y la elipse.

 

 

Para resolver podemos despejar de la primera ecuación y elevar al cuadrado. También despejamos de la segunda ecuación

 

 

Igualamos ambas ecuaciones

 

 

 

 

Usamos la fórmula general para encontrar las soluciones

 

 

 

Las soluciones para la coordenada son

 

 

 

Las coordenadas se calculan usando alguna ecuación del sistema, en este caso usaremos

 

 

Así que los puntos de interección están dados por

 

 

2

Hallar las coordenadas de la cuerda que intercepta
la recta: en la elipse de ecuación:

Solución

1 Encontrar puntos de intersección

 

Los puntos de intersección son los que resuelven el sistema de las ecuaciones de la recta y la elipse.

 

 

Para resolver podemos despejar de la primera ecuación y elevar al cuadrado. También despejamos de la segunda ecuación

 

 

Igualamos ambas ecuaciones

 

 

 

 

Usamos la fórmula general para encontrar las soluciones

 

 

 

Las soluciones para la coordenada son

 

 

 

Las coordenadas se calculan usando alguna ecuación del sistema, en este caso usaremos

 

 

Así que los puntos de interección están dados por

 

 

3

Hallar las coordenadas de la cuerda que intercepta
la recta: en la elipse de ecuación:

Solución

1 Encontrar puntos de intersección

 

Los puntos de intersección son los que resuelven el sistema de las ecuaciones de la recta y la elipse.

 

 

Para resolver podemos despejar de la primera ecuación y elevar al cuadrado. También despejamos de la segunda ecuación

 

 

Igualamos ambas ecuaciones

 

 

 

 

Usamos la fórmula general para encontrar las soluciones

 

 

 

Las soluciones para la coordenada son

 

 

 

Las coordenadas se calculan usando alguna ecuación del sistema, en este caso usaremos

 

 

Así que los puntos de interección están dados por

 

 

4

Hallar las coordenadas de la cuerda que intercepta
la recta: en la elipse de ecuación:

Solución

1 Encontrar puntos de intersección

 

Los puntos de intersección son los que resuelven el sistema de las ecuaciones de la recta y la elipse.

 

 

Para resolver basta con despejar de la primera ecuación y sustituir en la segunda ecuación

 

 

Y obtenemos

 

Así que los puntos de interección están dados por

 

 

5

Hallar las coordenadas del punto medio de la cuerda que intercepta
la recta: en la elipse de ecuación:

Solución

1 Encontrar puntos de intersección

 

Los puntos de intersección son los que resuelven el sistema de las ecuaciones de la recta y la elipse.

 

 

Para resolver podemos despejar de la primera ecuación y elevar al cuadrado. También despejamos de la segunda ecuación

 

 

Igualamos ambas ecuaciones

 

 

 

 

Usamos la fórmula general para encontrar las soluciones

 

 

 

Las soluciones para la coordenada son

 

 

 

Las coordenadas se calculan usando alguna ecuación del sistema, en este caso usaremos

 

 

Así que los puntos de interección están dados por

 

 

 

2 Encontrar punto medio

 

El punto medio entre los puntos A y B está dado por

 

 

Grafica de la elipse y su cuerda

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Marta

➗ Licenciada en Químicas da clase de Matemáticas, Física y Química -> Comparto aquí mi pasión por las matemáticas ➗