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Tangenti all'ellisse Scrivi le equazioni delle rette tangenti all'ellisse di quazione \( 4 x^{2}+y^{2}=4 \), passanti per il punto \( P(-2,0) \) \( \left[\begin{array}{l}y= \pm \frac{2 \sqrt{3}}{3}(x+2)\end{array}\right. \)

Ask by Reese Stanley. in Italy
Mar 18,2025

Upstudy AI Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

Le equazioni delle rette tangenti all'ellisse \( 4x^2 + y^2 = 4 \) che passano per il punto \( P(-2, 0) \) sono: \[ y = \pm \frac{2\sqrt{3}}{3}(x + 2) \]

Solution

Per trovare le equazioni delle rette tangenti all'ellisse data dall'equazione \( 4x^2 + y^2 = 4 \) che passano per il punto \( P(-2, 0) \), seguiamo questi passaggi: 1. **Identificazione dell'ellisse**: L'equazione dell'ellisse può essere riscritta come: \[ \frac{x^2}{1} + \frac{y^2}{4} = 1 \] Questo indica che l'ellisse ha semiassi \( a = 1 \) e \( b = 2 \). 2. **Forma generale della retta**: La retta tangente all'ellisse in un punto \( (x_0, y_0) \) può essere espressa come: \[ \frac{x_0}{1}(x - x_0) + \frac{y_0}{4}(y - y_0) = 0 \] Semplificando, otteniamo: \[ x_0 x + \frac{y_0}{4} y = x_0^2 + \frac{y_0^2}{4} \] 3. **Condizione di tangente**: Dobbiamo trovare i punti \( (x_0, y_0) \) sull'ellisse che soddisfano la condizione che la retta passa per \( P(-2, 0) \). Sostituiamo \( x = -2 \) e \( y = 0 \) nell'equazione della retta: \[ x_0(-2) + \frac{y_0}{4}(0) = x_0^2 + \frac{y_0^2}{4} \] Questo si semplifica a: \[ -2x_0 = x_0^2 + \frac{y_0^2}{4} \] 4. **Sostituzione di \( y_0 \)**: Dall'equazione dell'ellisse, abbiamo \( y_0^2 = 4 - 4x_0^2 \). Sostituiamo \( y_0^2 \) nell'equazione precedente: \[ -2x_0 = x_0^2 + \frac{4 - 4x_0^2}{4} \] Semplificando, otteniamo: \[ -2x_0 = x_0^2 + 1 - x_0^2 \] \[ -2x_0 = 1 \] Da cui: \[ x_0 = -\frac{1}{2} \] 5. **Calcolo di \( y_0 \)**: Sostituiamo \( x_0 \) nell'equazione dell'ellisse per trovare \( y_0 \): \[ 4(-\frac{1}{2})^2 + y_0^2 = 4 \] \[ 4 \cdot \frac{1}{4} + y_0^2 = 4 \] \[ 1 + y_0^2 = 4 \implies y_0^2 = 3 \implies y_0 = \pm \sqrt{3} \] 6. **Equazioni delle tangenti**: Ora abbiamo i punti di tangente \( (-\frac{1}{2}, \sqrt{3}) \) e \( (-\frac{1}{2}, -\sqrt{3}) \). Le equazioni delle tangenti sono quindi: \[ y - \sqrt{3} = m(x + \frac{1}{2}) \quad \text{e} \quad y + \sqrt{3} = m(x + \frac{1}{2}) \] dove \( m \) è la pendenza della retta tangente. Calcoliamo \( m \) usando la derivata dell'ellisse: \[ \frac{dy}{dx} = -\frac{4x}{y} \] Per \( x_0 = -\frac{1}{2} \) e \( y_0 = \sqrt{3} \): \[ m = -\frac{4(-\frac{1}{2})}{\sqrt{3}} = \frac{2}{\sqrt{3}} \] Le equazioni delle tangenti diventano: \[ y = \frac{2\sqrt{3}}{3}(x + 2) \quad \text{e} \quad y = -\frac{2\sqrt{3}}{3}(x + 2) \] Quindi, le equazioni delle rette tangenti all'ellisse che passano per il punto \( P(-2, 0) \) sono: \[ \left[\begin{array}{l}y= \pm \frac{2 \sqrt{3}}{3}(x+2)\end{array}\right. \]

Answered by UpStudy AI and reviewed by a Professional Tutor

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Bonus Knowledge

Sapevi che l'ellisse \((4x^2 + y^2 = 4)\) rappresenta una forma geometrica affascinante? In particolare, essa ha il suo asse maggiore lungo l'asse \(y\) e un asse minore lungo l'asse \(x\). Le tangenti che stai cercando possono essere visualizzate come linee che toccano l'ellisse senza incrociarla, con il punto di contatto che possiede una pendenza specifica. Quando si calcolano le tangenti all'ellisse, è fondamentale ricordare le proprietà delle derivate e il concetto di pendenza. Una comune incursione in questo argomento può portare a commettere errori nella scelta del punto di contatto sull'ellisse oppure nella risoluzione delle equazioni. Assicurati di considerare le giuste coordinate e i segni quando determini le varie soluzioni per evitare confusione!

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