¿Cómo se resuelve la ecuación de sección cónica?

Gracias por el A2A, Joshua. El centro de la hipérbola está en la intersección de sus dos ejes de simetría, que ocurre en el punto medio [matemática] C [/ matemática] de los dos focos: [matemática] C = (0, (-7 + 13) / 2) = (0, 3) [/ matemáticas]. Los ejes de simetría son, por lo tanto, la línea vertical [matemática] x = 0 [/ matemática] y la línea horizontal [matemática] y = 3 [/ matemática]. El eje de simetría que contiene los dos focos y los vértices se llama eje transversal, que en este caso es el eje vertical [matemática] x = 0 [/ matemática] (el eje [matemática] y [/ matemática]). La forma general de la ecuación hasta ahora es así

[matemáticas] \ begin {align *} \ frac {(y-3) ^ 2} {a ^ 2} – \ frac {x ^ 2} {b ^ 2} = 1. \ end {align *} [/ math ]

La distancia de enfoque [matemática] (0,13) [/ matemática] o [matemática] (0, -7) [/ matemática], desde el centro [matemática] (0, 3) [/ matemática] es [ matemática] c = 10 [/ matemática] unidades a lo largo del eje transversal [matemática] y [/ matemática], mientras que los vértices están a una distancia (matemática hasta ahora desconocida) [matemática] a <c [/ matemática] desde este centro eje. Las asíntotas son las líneas rectas determinadas resolviendo la ecuación de la hipérbola para [math] y [/ math] y observando el gran comportamiento [math] | x | [/ math] del resultado. Usted encontrará fácilmente

[matemáticas] \ begin {align *} y = 3 \ pm a \, \ sqrt {\, \ frac {x ^ 2} {b ^ 2} + 1 \,} \, \ approx \, 3 \ pm \ left (\ frac {a} {b} \ right) x \, = \, \ pm \ left (\ frac {a} {b} \ right) x + 3, \ end {align *} [/ math]

ya que [math] 1 [/ math] puede ignorarse bajo la raíz cuadrada para [math] | x | [/ math] grande (satisfaciendo [math] | \ frac {x} {b} | >> 1 [/ math] ) Al comparar esta expresión general con las asíntotas dadas para este problema, verá que [math] a / b = 3/4 [/ math], por lo tanto, [math] b = (4/3) a [/ math]. Las constantes [matemáticas] a, b [/ matemáticas] y [matemáticas] c [/ matemáticas] están relacionadas por [matemáticas] c ^ 2 = a ^ 2 + b ^ 2 [/ matemáticas], y usted sabe que [matemáticas ] c = 10 [/ matemáticas], [matemáticas] b = (4/3) a [/ matemáticas], entonces

[matemáticas] \ begin {align *} 10 ^ 2 = a ^ 2 + 16a ^ 2/9 = 25a ^ 2/9, \ end {align *} [/ math]

de las cuales [matemáticas] a ^ 2 = 900/25 = 36 [/ matemáticas]. Entonces [math] b ^ 2 = (16/9) 36 = 64 [/ math], y la ecuación final después de sustituir [math] a ^ 2 [/ math] y [math] b ^ 2 [/ math] es

[matemáticas] \ begin {align *} \ frac {(y-3) ^ 2} {36} – \ frac {x ^ 2} {64} = 1. \ end {align *} [/ math]