Elipses en forma estándar
Aprende a escribir, graficar y analizar elipses usando la ecuación en forma estándar.
Definición
Ecuaciones en forma estándar
Componentes clave
- Centro:
- Semieje mayor: (siempre el valor más grande)
- Semieje menor: (siempre el valor más pequeño)
- Relación: donde es la distancia del centro a cada foco
Pruébalo ahora
Ejemplos resueltos
Encuentra el centro, vértices, covértices y focos de la elipse:
Identificar el centro
De y , tenemos y → Centro:
Encontrar y
(mayor), (menor) → ,
Determinar la orientación
Como está bajo , el eje mayor es horizontal → Elipse horizontal
Encontrar los vértices (en el eje mayor)
→ Vértices: y
Encontrar los covértices (en el eje menor)
→ Covértices: y
Calcular para los focos
, entonces →
Encontrar los focos (en el eje mayor)
→ Focos: y
Respuesta: Centro: ; Vértices: , ; Covértices: , ; Focos: ,
Errores comunes
Confundir qué denominador da vs
Por qué está mal: Los estudiantes asumen que siempre está bajo , pero por definición , así que es el denominador mayor.
Correcto: Siempre identificar: = denominador mayor, = denominador menor. Luego determinar la orientación según qué variable tiene .
Usar (fórmula de hipérbola) en lugar de
Por qué está mal: Las hipérbolas usan suma, las elipses usan resta. Esta es una diferencia crítica.
Correcto: Para elipses: . Recuerda: los focos están dentro de la elipse, así que .
Olvidar cambiar los signos al leer el centro de la ecuación
Por qué está mal: La ecuación tiene , así que significa , no .
Correcto: con significa , entonces .
Colocar los focos en el eje menor
Por qué está mal: Los estudiantes pueden olvidar que los focos siempre están en el eje mayor (el más largo).
Correcto: Los focos siempre están en el eje mayor, a distancia del centro.
Visual interactivo
Explorador de funciones lineales
Sandbox interactivo
Graficador interactivo
Prueba estos ejemplos:
y = 2x + 1
m=2, b=1
Calculadora de expresiones
Prueba estos:
Historial
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Problemas de práctica
17 problemas¿Cuál es el centro de la elipse ?
Por qué es importante
- Astronomía: Los planetas orbitan alrededor del Sol en trayectorias elípticas (Primera Ley de Kepler)
- Arquitectura: Las galerías de susurros usan techos elípticos para efectos acústicos
- Medicina: Los equipos de litotricia usan reflectores elípticos para enfocar ondas sonoras en cálculos renales
- Óptica: Los espejos elípticos reflejan toda la luz de un foco al otro
Aplicaciones del mundo real
Órbitas planetarias
Todos los planetas orbitan alrededor del Sol en trayectorias elípticas con el Sol en uno de los focos.
Ejemplo:
La órbita de la Tierra tiene millones de km y excentricidad , haciéndola casi circular.
Un cometa orbita alrededor del Sol en una elipse con semieje mayor UA y UA (distancia del centro al Sol).
Encuentra el semieje menor .
Paso 1: Escribe la expresión matemática
Usa :
Galerías de susurros
En una sala elíptica, el sonido de un foco se refleja hacia el otro foco, permitiendo que los susurros viajen a través de la sala.
Ejemplo:
El Capitolio en Washington D.C. tiene una sala elíptica donde ocurre este efecto.
Una sala elíptica mide 30 metros de largo y 20 metros de ancho.
¿Qué tan separados están los dos puntos focales (puntos de susurro)?
Paso 1: Escribe la expresión matemática
Encuentra donde y :
Puntos clave
- 1Una elipse en forma estándar es (horizontal) o con y intercambiados (vertical)
- 2El centro está en , y siempre (el denominador mayor determina la orientación)
- 3Los vértices están en el eje mayor a distancia del centro; los covértices están en el eje menor a distancia
- 4Los focos están en el eje mayor a distancia del centro, donde
- 5Para convertir de forma general a forma estándar, completa el cuadrado para ambas variables
Preguntas frecuentes
Glosario
- Elipse
- El conjunto de todos los puntos donde la suma de las distancias a dos focos es constante
- Semieje mayor
- La mitad de la longitud del diámetro más largo, denotado
- Semieje menor
- La mitad de la longitud del diámetro más corto, denotado
- Foco (pl. focos)
- Uno de dos puntos fijos dentro de la elipse;
- Vértice
- Un extremo del eje mayor
- Covértice
- Un extremo del eje menor
- Excentricidad
- La razón que mide qué tan alargada está la elipse (0 = círculo, cercano a 1 = muy alargada)
Tarjeta de fórmulas
Forma estándar (horizontal)
$a > b$, eje mayor horizontal
Forma estándar (vertical)
$a > b$, eje mayor vertical
Relación
$c$ = distancia del centro al foco
Excentricidad
$0 < e < 1$ para todas las elipses