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Superfícies Quádricas (Resumo) Seja a equação de 2º grau a três variáveis Ax2 + By2 + Cz2 + Dxy + Exz + Fyz + Gx + Hy + Iz + J = 0, onde A, B, C, D, E, F, G, H, I e J são constantes reais tais que A, B, C, D, E, ou F é diferente de zero, e x, y, z são variáveis reais. As superfícies quádricas (ou simplesmente quádricas) são superfícies dadas pelas equações de 2º grau a três variáveis acima, onde cada quádrica tem sua equação padrão dada pela tabela seguinte: Superficie Equação Padrão Esfera x2 + y2 + z2 = r2 Elipsóide 12 2 2 2 2 2 =++ c z b y a x Hiperbolóide de uma folha 12 2 2 2 2 2 =−+ c z b y a x Hiperbolóide de duas folhas 12 2 2 2 2 2 =−− c z b y a x Parabolóide elíptico z b y a x ±=+ 2 2 2 2 Parabolóide Hiperbólico z b y a x =− 2 2 2 2 Cone 2 2 2 2 2 z b y a x =+ Cilindro Reto Base circular Equação do círculo Base elíptica Equação da elipse Base Parabólica Equação da Parábola Base Hiperbólica Equação da Hipérbole Obs: A equação x2 + y2 = 1 em , por exemplo, representa uma circunferência centrada na origem de raio unitário. Entretanto, esta mesma equação em representa um cilindro circular reto de base na circunferência cuja equação em é x2 + y2 = 1 (Ver figura abaixo). Desse modo, o cilindro cuja base é uma elipse será chamado de cilindro elíptico. 2 3 2 Elipsóide: 12 2 2 2 =+ c z Hiperbolóide de Uma Folha: 2 2 + b y a x 12 2 2 2 2 2 =−+ c z b y a x 12 2 2 2 2 2 =−− c z b y a xHiperbolóide de Duas folhas: Parabolóide Elíptico: z b y a x ±=+ 2 2 2 2 z b y a x =− 2 2 2 2 Parabolóide Hiperbólico: Cone: 22 2 2 2 z b y a x =+ Cilindro de Base Parabólica Cilindro de Base Hiperbólica Exercícios: 1) Seja S uma superfície de equação x2 + y2 + z2 + 3x -7y + 4z – 3 = 0. erifique se abaixo dad superfíci R(0, 2, 1) .2) Identifique a superfície S e faça um esboço da mesma. 2) Discutir e construir o elipsóide cuja equ 1.1) V cada ponto o está sobre a e S. O(0, 0, 0) P(1, 5, 2) Q(1, 1, 1) 1 ação é dada: a) 12 22 =++ zyx b) 9 1 32 22 2 =++ zyx 4 c) 36x2 + 9y2 + 4z2 = 36 d) 4x2 + y2 + z2 – 8x= 36 3) Discutir e construir o hiperbolóide uja a) c equação é dada: 1 94 22 2 =−+ zyx b) 1 94 22 2 =−− zyx c) x2 + y2 – 2z2 = 4 d) x2 – y2 – 2z2 = 4 e co bo a) x y2 = 4z b) x2 – y2 = z c) x2 + y2 – 4x – 6y – 18z + 13 = 0 d) x2 – y2 = 4z (x, y ão dada a seguir: 100y2 – 4z2 – 50x – 24z = 111 ) (x – 4)2 + 4(y + 3)2 – 16 = 0 4) Discutir nstruir o para lóide cuja equação é dada: 2 + 2 5) Identifique o conjunto dos pontos , z) que satisfazem a cada equaç a) 25x2 – b c) x2 + y 1. Identifique e faça um esboço gráfico das seguintes superfícies: (a) x+ y + z = 1 (f) ( y = 3 z = 4 (b) y = 3 (g) x2 + (y − 2)2 = 1 (c) z = 4 (h) z = y2 (d) ( x+ y = 1 z = 3 (i) z = 4− x2 (e) ( x+ y = 1 z = 0 (j) z = 4− x2 − y2 2. Identifique e faça um esboço gráfico de cada uma das seguintes superfícies quádricas: (a) x2 + 2y2 + z2 = 1 (b) x2 + z2 = 9 (c) x2 + y2 + z2 = −2z (d) x2 + y2 = 4− z (e) (z − 4)2 = x2 + y2 (f) y = x2 (g) ( z = 2− y2 x ≥ 2 (h) x2 + 2y2 − z2 = 1 (i) x2 − y2 − z2 = 9 3. Represente geometricamente o sólido S definido pelas condições: (a) x2 + y2 ≤ z ≤ 2− x2 − y2 (b) x2 + y2 ≤ 4 e x2 + y2 ≥ (z − 6)2 (c) x2 + y2 ≤ 1 e 0 ≤ z ≤ x+ y (d) 0 ≤ z ≤ 2 e x2 + y2 − z2 ≤ 1 4. Faça o esboço gráfico dos seguintes subconjuntos de IR3: (a) V = © (x, y, x) ∈ IR3 : x ≥ 0, y ≥ 0, z ≥ 0, 6x+ 3y + 2z ≤ 12ª (b) V = © (x, y, x) ∈ IR3 : x2 + y2 = 6y e x2 + y2 + z2 ≤ 36ª (c) V = n (x, y, x) ∈ IR3 : 4 + z ≥ x2 + y2 e 2− z ≥px2 + y2o Superfícies Quádricas
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