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curve nel piano cartesiano

  

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La curva $\Gamma$ in figura è detta cardioide e ha equazione

$$
\left(x^2+y^2\right)^2-4 x\left(x^2+y^2\right)-4 y^2=0
$$

- Il disegno suggerisce le coordinate dei punti di intersezione con gli assi. Verifica che lo siano effettivamente
- Indica con $P$ il punto del primo quadrante in cui la retta $y=$ $x$ interseca $\Gamma$. Calcola $\overline{O P}$, dove $O$ è l'origine degli assi. Analogamente calcola $\overline{O Q}$, dove $Q$ è il punto del primo quadrante individuato sulla curva dalla retta $y=\sqrt{3} x$.

Screenshot 20240914 114400
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{(x^2 + y^2)^2 - 4·x·(x^2 + y^2) - 4·y^2 = 0

{y = 0

Per sostituzione:

(x^2 + 0^2)^2 - 4·x·(x^2 + 0^2) - 4·0^2 = 0

x^4 - 4·x^3 = 0---> x^3·(x - 4) = 0

soluzione: x = 4 ∨ x = 0  OK!!

{(x^2 + y^2)^2 - 4·x·(x^2 + y^2) - 4·y^2 = 0

{x = 0

Per sostituzione:

(0^2 + y^2)^2 - 4·0·(0^2 + y^2) - 4·y^2 = 0

y^4 - 4·y^2 = 0---> y^2·(y + 2)·(y - 2) = 0

soluzione: y = -2 ∨ y = 2 ∨ y = 0   OK!!

Intersezioni con le rette date:

{(x^2 + y^2)^2 - 4·x·(x^2 + y^2) - 4·y^2 = 0

{y = x

per sostituzione:

(x^2 + x^2)^2 - 4·x·(x^2 + x^2) - 4·x^2 = 0

4·x^4 - 8·x^3 - 4·x^2 = 0

4·x^2·(x^2 - 2·x - 1) = 0

soluzione: x = 1 - √2 ∨ x = √2 + 1 ∨ x = 0

Distanza OP= √((√2 + 1)^2 + (√2 + 1)^2) = √2 + 2  (circa 3.414)

{(x^2 + y^2)^2 - 4·x·(x^2 + y^2) - 4·y^2 = 0

{y = √3·x

risolvo ed ottengo:  x = 0 ∧ y = 0, x = - 1/2 ∧ y = - √3/2, x = 3/2 ∧ y = 3·√3/2

[3/2, 3/2·√3] Q

OQ=√((3/2)^2 + (3/2·√3)^2) = 3

image

 



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