Indentificare il luogo geometrico
Salve a tutti!
Sono un nuovo membro del forum, spero quindi non sbagliare qualcosa
Nel piano xOy si consideri il luogo S rappresentato dall'equazione \(\displaystyle x^{2}+ky^{2}=\left(1+k\right)y+1 \) dove k è un parametro reale. Dire quali delle seguenti affermazioni risulta vera:
A) S non è una circonferenza per nessun valore di k
B) S è una parabola per ogni valore di k
C) S è un'iperbole per ogni valore di k
D) se S non è una parabola, allora è una circonferenza
E) esistono valori di k per i quali S è un'iperbole
La risposta giusta è la E, ma non riesco a capire il perchè....
Me lo potreste spiegare in un modo semplice? Grazie mille
Sono un nuovo membro del forum, spero quindi non sbagliare qualcosa

Nel piano xOy si consideri il luogo S rappresentato dall'equazione \(\displaystyle x^{2}+ky^{2}=\left(1+k\right)y+1 \) dove k è un parametro reale. Dire quali delle seguenti affermazioni risulta vera:
A) S non è una circonferenza per nessun valore di k
B) S è una parabola per ogni valore di k
C) S è un'iperbole per ogni valore di k
D) se S non è una parabola, allora è una circonferenza
E) esistono valori di k per i quali S è un'iperbole
La risposta giusta è la E, ma non riesco a capire il perchè....

Me lo potreste spiegare in un modo semplice? Grazie mille

Risposte
Per $k=1$ si ha:
$x^2+y^2-2y=1$
$x^2+(y-1)^2-1=1$
$x^2+(y-1)^2=2$, ossia una circonferenza.
Pertanto la $A$ è falsa.
La $B$ è chiaramente falsa data la $A$;
La $C$ è chiaramente falsa data la $A$;
Per $k=-1$ si ha:
$x^2-y^2=1$; ossia una iperbole:
La $E$ è pertanto vera e la $D$ è falsa per la $E$
$x^2+y^2-2y=1$
$x^2+(y-1)^2-1=1$
$x^2+(y-1)^2=2$, ossia una circonferenza.
Pertanto la $A$ è falsa.
La $B$ è chiaramente falsa data la $A$;
La $C$ è chiaramente falsa data la $A$;
Per $k=-1$ si ha:
$x^2-y^2=1$; ossia una iperbole:
La $E$ è pertanto vera e la $D$ è falsa per la $E$
Grazie mille!

"Spocky":
[...] luogo S rappresentato dall'equazione \(\displaystyle x^{2}+ky^{2}=\left(1+k\right)y+1 \) dove k è un parametro reale.
L'equazione generale di una conica (ossia di una curva ottenuta intersecando una superficie conica con un piano) è del tipo:
$a_(1 1)x^2 + 2a_(1 2)xy + a_(2 2)y^2+ 2a_(1 3) x + 2a_(2 3) y + a_(3 3) = 0$.
Questa si può pensare ottenuta dal prodotto scalare del vettotre v = [x, y, 1] con v' = v·M dove M è la matrice quadrata (di formato 3 x 3) simmetrica:
a_(1 1), a_(1 2), a(1 3)
a_(1 2), a_(2 2), a(2 3)
a_(1 3), a_(2 3), a(3 3)
Questa matrice ci dice di che tipo di conica si tratta.
Precisamente, [si dimostra ... – facilmente ma non brevemente – che]:
a) Se $det(M) = 0$ allora la conica è degenere.
[Il piano secante il cono passa per il suo vertice, La curva si scompone in due rette o si riduce ad un punto isolato].
Se invece $det(M) ≠ 0$ la conica è "propria" (vera curva: ellisse o iperbole o parabola).
b) Si consideri il cofattore di $a_(3 3)$, ossia $c_(3 3) = a_(1 1)·a_(2 2) - a_(1 2)^2$.
Se $c_(3 3) = 0$ la curva è una parabola.
Se $c_(3 3) > 0$ la curva è una ellisse (in particolare una circonferenza quando $a_(1 1) = a_(2 2)$).
Se $c_(3 3) < 0$ la curva è una iperbole.
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