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\( 16 x ^ { 2 } + 4 y ^ { 2 } + 32 x + 16 y - 32 = 0 \)

Ask by Lewis Hilton. in Ecuador
Mar 21,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

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La ecuación simplificada es: \[ \frac{(x+1)^2}{4} + \frac{(y+2)^2}{16} = 1 \] Esta es la ecuación de una elipse centrada en \( (-1, -2) \) con un semieje horizontal de longitud 2 y un semieje vertical de longitud 4.

Solución

1. Escribimos la ecuación: \[ 16x^2 + 4y^2 + 32x + 16y - 32 = 0 \] 2. Agrupamos los términos de \( x \) y \( y \), y movemos la constante al otro lado: \[ 16x^2 + 32x + 4y^2 + 16y = 32 \] 3. Factorizamos los coeficientes de los términos cuadráticos en \( x \) y en \( y \): \[ 16\left(x^2+2x\right) + 4\left(y^2+4y\right) = 32 \] 4. Completamos el cuadrado en cada agrupación. - Para \( x^2+2x \): Recordamos que \[ x^2+2x = \left(x+1\right)^2-1. \] - Para \( y^2+4y \): \[ y^2+4y = \left(y+2\right)^2-4. \] 5. Sustituimos en la ecuación: \[ 16\Big[(x+1)^2-1\Big] + 4\Big[(y+2)^2-4\Big] = 32 \] 6. Distribuimos los coeficientes: \[ 16(x+1)^2 - 16 + 4(y+2)^2 - 16 = 32 \] 7. Sumamos las constantes: \[ 16(x+1)^2 + 4(y+2)^2 - 32 = 32 \] 8. Sumamos \( 32 \) a ambos lados de la ecuación: \[ 16(x+1)^2 + 4(y+2)^2 = 64 \] 9. Dividimos toda la ecuación entre \( 64 \) para obtener la forma estándar: \[ \frac{16(x+1)^2}{64} + \frac{4(y+2)^2}{64} = 1 \] 10. Simplificamos las fracciones: \[ \frac{(x+1)^2}{4} + \frac{(y+2)^2}{16} = 1 \] La ecuación en forma estándar es: \[ \frac{(x+1)^2}{4} + \frac{(y+2)^2}{16} = 1 \] Esta es la ecuación de una elipse con centro en \( (-1, -2) \), donde el semieje horizontal es \( \sqrt{4}=2 \) y el semieje vertical es \( \sqrt{16}=4 \).

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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Bonus Knowledge

To solve the equation \( 16 x^{2} + 4 y^{2} + 32 x + 16 y - 32 = 0 \), let's first rewrite it in a more recognizable form. You can start by isolating the constant term on one side: \[ 16 x^{2} + 32 x + 4 y^{2} + 16 y = 32. \] Now, group the terms involving \( x \) and \( y \) separately and complete the square for both variables. Completing the square for \( x \): \[ 16(x^{2} + 2x) = 16((x+1)^{2} - 1) = 16(x + 1)^{2} - 16. \] For \( y \): \[ 4(y^{2} + 4y) = 4((y+2)^{2} - 4) = 4(y + 2)^{2} - 16. \] Substituting these into the equation: \[ 16(x + 1)^{2} - 16 + 4(y + 2)^{2} - 16 = 32. \] Simplifying gives us: \[ 16(x + 1)^{2} + 4(y + 2)^{2} - 32 = 32. \] Finally, we have: \[ 16(x + 1)^{2} + 4(y + 2)^{2} = 64. \] Dividing everything by 64 results in the standard form of an ellipse: \[ \frac{(x + 1)^{2}}{4} + \frac{(y + 2)^{2}}{16} = 1, \] which describes an ellipse centered at \((-1, -2)\) with semi-major axis \(4\) (along the \(y\)-axis) and semi-minor axis \(2\) (along the \(x\)-axis). This beautiful shape is a classic representation of an ellipse, frequently found in nature, from the orbits of planets to the reflection patterns in a pool of still water. Such math connects deeply to our universe!

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