Costruire fasci di coniche

sonic255-votailprof
Salve, potreste aiutarmi con la costruzione di alcuni fasci di coniche? Fino a ieri avevo incontrato solo quelli che si costruiscono mediante le spezzate in 4 punti distinti o con la tangente, ma oggi mi sono imbattuto in questi due esercizi che mi chiedono:
1) Nel piano $z=0$ costruire il fascio di coniche avente la retta $x-y=0$ come asse di simmetria, il punto A $(-1,-1,0)$ come centro di simmetria e passanti per B $(-2,-2,0)$.
2) Costruire il fascio di coniche passanti per l'origine e per il punto E $(1,2)$, aventi la retta $2x-y=0$ come asse di simmetria.
I due esercizi sono molto simili; il mio dubbio era, sia nel primo che nel secondo, i punti per cui passano le coniche stanno sugli assi di simmetria, ma allora forse le informazioni per costruire tale fascio non sono sufficienti? I fasci di coniche dovrebbero contenere l'asse si simmetria due volte e poi che altro, cosa dovrei metterci come seconda espressione?

Risposte
franced
"Genryuusai":

2) Costruire il fascio di coniche passanti per l'origine e per il punto E $(1,2)$, aventi la retta $2x-y=0$ come asse di simmetria.



Ecco l'equazione del fascio:

$lambda_1 (x + 2y) (x + 2y - 5) + lambda_2 (2x - y)^2 = 0$ .

sonic255-votailprof
Grazie per la risposta ! Allora, vediamo se ho capito...come seconda conica spezzata hai scelto quella nella perpendicolare all'asse, ed è giustissimo farlo, se dà l'asse di simmetria ci deve essere anche il suo perpendicolare, solo che non ci avevo pensato quando ho scritto :? e un'altra retta, perpendicolare all'asse e passante per il punto $(1,2)$... si tratta di un fascio di coniche bitangenti rispettivamente nell'origine e nel punto $(1,2)$.

Quindi, seguendo questo stesso ragionamento il fascio 1) dovrebbe avere equazione $lambda_1(x+y)(x+y+4)+lambda_2(x-y)^2=0$...è giusto?

franced
"Genryuusai":

1) Nel piano $z=0$ costruire il fascio di coniche avente la retta $x-y=0$ come asse di simmetria, il punto A $(-1,-1,0)$ come centro di simmetria e passanti per B $(-2,-2,0)$.


Visto che $A$ è il centro di simmetria, l'origine deve stare sulla conica; inoltre, dato che $B$ e $O$ stanno sull'asse di simmetria della conica,
le tangenti in $B$ e $O$ saranno (rispettivamente) $x+y+4=0$ e $x+y=0$.

L'equazione del fascio è, pertanto:

$(x+y+4)(x+y) + lambda (x-y)^2 = 0$ .

tinam73
Ciao, non ho capito perchè l'equazione del fascio è $(x+y+4)(x+y)+\lambda(x-y)^2$ anzichè $\lambda_1(x+y+4)(x+y)+\lambda_2(x-y)^2$.

grazie in anticipo per la risposta...

franced
"tinam73":
Ciao, non ho capito perchè l'equazione del fascio è $(x+y+4)(x+y)+\lambda(x-y)^2$ anzichè $\lambda_1(x+y+4)(x+y)+\lambda_2(x-y)^2$.

grazie in anticipo per la risposta...



L'unica differenza consiste in questo:

il mio fascio "perde" la conica degenere $(x-y)^2=0$, mentre la tua no.
Però i calcoli si fanno bene con un parametro solo!!

Come puoi vedere in un mio precedete messaggio, per scrivere il fascio è bene usare
due parametri, ma in pratica uno lo poni $=1$, stando attenti però a quale conica perdiamo:
nel nostro caso si tratta di una conica degenere.

tinam73
ma in pratica non cambia nulla....io posso comunque utilizzare entrambi i parametri, non è sbagliato, oppure si?

tinam73
ma in questi casi per trovare il fascio cosa si fà? si scrive una conica spezzata dalle due tangenti per i due punti e poi l'altra conica sarà la perpendicolare all'asse di simmetria, giusto?

ma perchè per creare il fascio, una conica deve essere perpendicolare all'asse di simmetria?

franced
"tinam73":
ma in pratica non cambia nulla....io posso comunque utilizzare entrambi i parametri, non è sbagliato, oppure si?


Il fatto è che io, personalmente, ci lavoro peggio rispetto a un solo parametro!

franced
"tinam73":
ma in questi casi per trovare il fascio cosa si fà? si scrive una conica spezzata dalle due tangenti per i due punti e poi l'altra conica sarà la perpendicolare all'asse di simmetria, giusto?

ma perchè per creare il fascio, una conica deve essere perpendicolare all'asse di simmetria?


Scrivi il testo di un esercizio e ti rispondo.
Così non capisco la tua domanda.

tinam73
intendo, quando deve scrivere il fascio di coniche che ha una retta $r$ che è asse di simmetria e due punti $A$ e $B$ che devono esse tangenti, come si procede? è corretto così?

scrivo l'equazione di una retta $s$ perpendicolare ad $r$ e passante per $A$, poi scrivo l'equazione di una retta $q$ perpendicolare ad $r$ e passante per $B$; a questo punto scrivo:

$\lambda_1(s)(q)+\lambda_2(r)^2=0$

in ogni caso è possibile mettere un parametro $=1$ ? se si, in base a cosa si fa la scelta, se porre $\lambda_1=1$ oppure $\lambda_2=2$?

franced
"tinam73":
intendo, quando deve scrivere il fascio di coniche che ha una retta $r$ che è asse di simmetria e due punti $A$ e $B$ che devono esse tangenti, come si procede? è corretto così?



Due punti tangenti? Spiegati meglio.

tinam73
scusami ho sbagliato, intendevo che deve passare per i punti $A$ e $B$

franced
"tinam73":
scusami ho sbagliato, intendevo che deve passare per i punti $A$ e $B$


Allora, ci sono diversi casi:


se i due punti $A$ e $B$ non appartengono all'asse $r$ di simmetria puoi calcolare
i punti simmetrici $A'$ e $B'$ e costruire il fascio di coniche
passanti per $A,B,A',B'$.
Osservazio: può accadere che $A$ e $B$ siano simmetrici: allora in questo caso hai un'informazione
ridondante (ad esempio puoi fare a meno di $B$) e non hai un fascio perché hai bisogno
di un'altra informazione.


Poi ci sono i casi in cui almeno uno dei due punti sta sull'asse:
tieni presente che se un punto sta sull'asse le coniche saranno tangenti
alla retta $s$ perpendicolare a $r$ e passante per il punto.

tinam73
Grazie mille!!! Sei stato gentilissimo!!! :D

però ho molta confusione e devo farti 2 richieste.....

PRIMA: come si fa a trovare i punti simmetrici ($A'$ e $B'$) ad $A$ e $B$?

SECONDA: mi riusciresti a fare degli esempi (uno per ogni caso che mi hai descritto)?

franced
"tinam73":
Grazie mille!!! Sei stato gentilissimo!!! :D

però ho molta confusione e devo farti 2 richieste.....

PRIMA: come si fa a trovare i punti simmetrici ($A'$ e $B'$) ad $A$ e $B$?

SECONDA: mi riusciresti a fare degli esempi (uno per ogni caso che mi hai descritto)?



PRIMA RICHIESTA: Per costruire $A'$ (simmetrico di $A$ rispetto a $r$) prendi la retta $s$
perpendicolare a $r$ e passante per $A$, determini le coordinate del punto intersezione $M = r \cap s$
e poi imponi che $M$ sia il punto medio del segmento $A A'$, trovando le coordinate di $A'$.

In fomule hai:

${(x_M = (x_A + x_{A'})/2) , (y_M = (y_A + y_{A'})/2):}$

da cui

${(x_{A'} = 2 x_M - x_A),(y_{A'} = 2 y_M - y_A):}$

franced
"tinam73":

SECONDA: mi riusciresti a fare degli esempi (uno per ogni caso che mi hai descritto)?


Scrivo tre esempi per i tre casi:

1) Fascio di coniche aventi per asse di simmetria la retta $r : y=x$ e passanti per $A=(2;0)$ e $B=(4,1)$.
I due punti non stanno sull'asse, quindi possiamo calcolare i simmetrici:

$A'=(0;2)$ ; $B'=(1;4)$ .

A questo punto scrivi il fascio delle coniche passanti per $A,B,A',B'$.



2) Fascio di coniche aventi per asse di simmetria la retta $r : y=x$ e passanti per $A=(2;0)$ e $B=(3,3)$.
In questo caso $B$ sta sull'asse $r$, mentre $A$ no.
Il punto simmetrico di $A$ rispetto a $r$ è $A'=(0;2)$.
A questo punto basta scrivere il fascio di coniche tangenti alla retta $x+y=6$ nel punto $B$
e passanti per $A=(2;0)$ e $A'=(0,2).$



3) Fascio di coniche aventi per asse di simmetria la retta $r : y=x$ e passanti per $A=(-1;-1)$ e $B=(4,4)$.
In questo caso $A$ e $B$ stanno sull'asse $r$, quindi costruisci il fascio di coniche tangenti alle rette
$x+y=-2$ e $x+y=8$ nei punti, rispettivamente, $A$ e $B$.



Spero di essere stato sufficientemente chiaro.

tinam73
"franced" visto che sei così gentile e disponibile :-D ... potresti concludermi gli esercizi in modo che possa avere sott'occhio degli esempi completi su cui far riferimento per studiare?? grazie ancora per la pazienza!

franced
"franced":

1) Fascio di coniche aventi per asse di simmetria la retta $r : y=x$ e passanti per $A=(2;0)$ e $B=(4,1)$.
I due punti non stanno sull'asse, quindi possiamo calcolare i simmetrici:

$A'=(0;2)$ ; $B'=(1;4)$ .

A questo punto scrivi il fascio delle coniche passanti per $A,B,A',B'$.


Ti scrivi, ad esempio, le equazioni cartesiane delle rette $A B$, $A' B'$, $A B'$, $A' B$, poi
scrivi il fascio così:

$lambda_1 (A B)*(A' B') + lambda_2 (A B')*(A' B) = 0$ .

"franced":

2) Fascio di coniche aventi per asse di simmetria la retta $r : y=x$ e passanti per $A=(2;0)$ e $B=(3,3)$.
In questo caso $B$ sta sull'asse $r$, mentre $A$ no.
Il punto simmetrico di $A$ rispetto a $r$ è $A'=(0;2)$.
A questo punto basta scrivere il fascio di coniche tangenti alla retta $x+y=6$ nel punto $B$
e passanti per $A=(2;0)$ e $A'=(0,2)$ .


Ti scrivi le equazioni delle rette $AB$, $A' B$, $A A'$

$lambda_1 (A A')*(x + y - 6) + lambda_2 (AB)*(A' B) = 0$ .

"franced":

3) Fascio di coniche aventi per asse di simmetria la retta $r : y=x$ e passanti per $A=(-1;-1)$ e $B=(4,4)$.
In questo caso $A$ e $B$ stanno sull'asse $r$, quindi costruisci il fascio di coniche tangenti alle rette
$x+y=-2$ e $x+y=8$ nei punti, rispettivamente, $A$ e $B$.




Qui le cose sono semplici:

$lambda_1 (x + y + 2)*(x + y - 8) + lambda_2 (x - y)^2 = 0$ .

tinam73
Grazie mille sei stato gentilissimo! :-D

franced
"tinam73":
Grazie mille sei stato gentilissimo! :-D


Prego.

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