¿Cuál es la longitud aproximada del eje mayor de la elipse de intersección entre el cilindro x ^ 2 + y ^ 2 = 1 y el plano z = 2y?

Entonces estamos tratando de satisfacer un sistema de ecuaciones

[matemáticas] x ^ 2 + y ^ 2 = 1 [/ matemáticas]

[matemáticas] z = 2y [/ matemáticas]

Escribiendo todo en función de y, obtenemos el conjunto.

[matemáticas] (\ pm \ sqrt {1-y ^ 2}, y, 2y) [/ matemáticas]

Eso representa el conjunto de [matemáticas] (x, y, z) [/ matemáticas] que cubre la intersección. Supongamos también que [math] -1 \ leq y \ leq 1 [/ math] para que así no nos encontremos con las soluciones imaginarias.

El eje mayor será el eje más largo de los dos, puede razonar que este es el eje que es paralelo al eje y, ya que ese es el lugar donde la elipse se mueve en tres dimensiones en lugar de solo dos. Entonces, los dos puntos más alejados el uno del otro son.

[matemáticas] (\ sqrt {1 – (- 1) ^ 2}, (- 1), 2 (-1)), (\ sqrt {1- (1) ^ 2}, (1), 2 (1) )[/matemáticas]

La magnitud de la diferencia entre estos dos vectores es la distancia que estás buscando. Ese número es [matemáticas] 2 \ sqrt {5} \ aprox 4.47 [/ matemáticas]