Diversión Matemática

Hipérbola con centro en el exterior del origen

Hipérbola can centro fuera del origen 

Ecuación de la hipérbola con centro C(h,k) y focos F(h±c, k)

Cuando la hipérbola tiene el centro en C (h, k) y su eje transversal es horizontal, su ecuación es    (x – h)2/a2 – (y - k)2/b2 = 1    

   
Ecuación de la hipérbola con centro C (h, k) y focos en F (h, k ± c)   

     Cuando la hipérbola tiene el centro en C (h, k) y su eje transversal es vertical, su ecuación es  (y – k)2/a2 – (x – h)2/b2 = 1
La relación pitagórica  c2 = a2 + b2  sirve para calcular la coordenada del foco.
Ejemplo:
1. Escriba la ecuación ordinaria, las coordenadas del centro, los vértices, los focos y el lado recto de la hipérbola. 9x2 + 36x – 16y2 – 96y = 252
Ecuación ordinaria
a)   se completa cuadrado respecto a  “x”  y  “y”.
9(x2 + 4x) – 16(y2 + 6y) = 252
9(x2 + 4x + (4/2)2) – 16(y2 + 6y + (6/2)2) = 252 + 36 - 144
9(x2 + 4x + 4) – 16(y2 + 6y + 9) = 144 factorizando esta ecuación
9(x + 2)2 – 16(y + 3)2 = 144
b)   dividiendo ambos miembros por el termino independiente 144.
9(x + 2)2/144 – 16(y + 3)2/144 = 144/144 simplificando
(x + 2)2/16 – (y + 3)2/9 = 1  Ecuación ordinaria buscada
 
La hipérbola es horizontal porque el término positivo (x + 2)2/16 de la hipérbola corresponde al eje “x”. 
Centro de la hipérbola
C(h,k)   →   C(- 2, - 3)
Para calcular las coordenadas de los focos es necesario conocer c.
C2 = a2 + b2   →   c2 = (4)2 + (3)2;                
C2 = 16 + 9   →   c2 = 25 
√c2 = ±√25   →   c = ± 5
Como la hipérbola es horizontal, los focos están sobre el eje x
Foco (h ± c, k)   →   (- 2 ± 5, - 3)
Eje transversal                                     Eje conjugado
2a = 2(4)   →   2a = 8                              2b = 2(3)      →   2b = 6
Excentricidad                                      Lado recto de la hipérbola
e = c/a   →   e = 5/4   e = 1.25               LR = 2b2/a   →   LR = 2(3)2/4
                                                            LR = 2(9)/4   LR = 18/4    →   LR = 4.5



2. Identifique el centro, los vértices, los focos, el eje transversal, conjugado, la ecuación general, la excentricidad, el lado recto, hacer la gráfica y determinar las ecuaciones de las asíntotas en (y + 1)2/64 – (x – 3)2/36 = 1    
 Es una hipérbola vertical, ya que el término positivo esta sobre el eje “y”.

         a)   centro C (h, k)   →   C (3, - 1)
  a2 = 64   →   √a2 = ±√64   →   a = ± 8;               b2 = 36   →   √b2 = ±√36   →   b = ±6   
  c2 = a2 + b2   →   (8)2 + (6)2
  c2 = 64 + 36   →   c2 = 100
  √c2 = ±√100   →   c = ± 10
            b)   Vértices  V (h, a± k)    
1)          V (3, 8 + (-1))   →   V (3, 7)
    V´(3, -8 -(-1))  →   V´(3, - 7)                                                      
            c)   focos F (h, k ± c) 
      F (h, k +c)   →   F (3, -1 + 10)   →   F (3, 9)
      F´(h, k – c)   →   F´(3, -1 – 10)      F´(3, - 11)
            d)   Eje transversal                               Eje conjugado
  2a = 2(8)      2a = 16                  2b = 2(6)      2b = 12

             a)   Ecuación general
(y + 1)2/64 – (x – 3)2/36 = 1   →   [36(y + 1)2 – 64(x – 3)2]/2304 = 1 
36(y2 + 2y + 1) – 64(x2 – 6x + 9) = 2304
36y2 + 72y + 36 – 64x2 + 384x – 576 = 2304
36y2 + 72y – 64x2 + 384x = 2304 – 36 + 576
36y2 + 72y – 64x2 + 384x = 2844  Simplificando (dividir por 4)
9y2 + 18y – 16x2 + 96x = 711
b)        Excentricidad
     e = c/b   →   e = 10/6   →   e = 1.7
c)        Lado recto
   LR = 2b2/a   →   LR = 2(6)2/8
   LR = 2(36)/8      LR = 72/8      LR = 9     

Para la grafica usé una escala de dos, ya que los semiejes  son muy grande. 



        h)   Ecuaciones de las asíntotas 
     Como la hipérbola es vertical, o sea, el eje transversal es el eje “y”
        
         1.   El eje Transverso es paralelo al eje “Y”, entonces  y – k = ±m(x - h)  y como el centro C(3, - 1), h = 3; k = -1
            m = a/b   →   m = 8/6  
         y – k = +m(x – h)            
        y – (- 1) = 8/6(x – 3)   →   y + 1 = (8x – 24)/6                                          
            6(y + 1) = 8x – 24   →   6y + 6 = 8x – 24
            8x – 6y – 24 – 6 = 0   →   8x – 6y – 30 = 0, simplificando   4x – 3y – 15 = 0
              2.   Y – k = -m(x – h)   y    m =- a/b   →   m = - 8/6  
  Y – (- 1) = - 8/6(x – 3)   →   y + 1 = -(8x – 24)/6                    
   6(y + 1) = - 8x + 24   →   6y +6 = - 8x + 24
  8x + 6y + 6 – 24 = 0   →   8x + 6y – 18 = 0  simplificando    4x + 3y – 9 = 0

Ejercicios
I. Grafique cada hipérbola e Identifique el centro, los vértices, los focos, el Eje transversal, conjugado, la ecuación general, la excentricidad, el lado recto y determine las ecuaciones de las asíntotas.
I. Deduzca la ecuación de la hipérbola cuyas asíntotas son y – 4 = ± 3/5(x + 2) y su foco está en (- 2 + 2√34, 4).       
a)   (x + 3)2/9 – (y – 1)2/4 = 1              c)  (x – 2)2/25 – (y + 1)2/16 = 1                
b)   (y – 1)2/9 – (x – 2)2/4 = 1              d)  (y + 2)2/25 – (x – 1)2/9 = 1
 
II. Escriba, la ecuación ordinaria y haga la gráfica de la hipérbola que tenga las propiedades citadas.
a)   Centro C(- 2, 3); eje transverso vertical de longitud 6 y c = 4
b)   Centro C(4, 4); vértice V(4, 7) y b = 2
III.         Escriba la ecuación ordinaria, identifique los elementos de la hipérbola, grafique y determine  las ecuaciones de las asíntotas.
a)   4x2 – 8x – 9y2 – 36y = 68            b)  y2 + 4y – 4x2 + 8x = 4          c)   4x2 – 3y2 – 8x – 8 = 0  
d)   Y2 -2x2 – 4x – 4y = 0            e)    28x2 – 36y2 – 1008 = 0


I. Deduzca la ecuación y determine los elementos de las siguientes hipérbolas. 










 



 

   







     
 

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