geometr a af n y proyectiva...

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Geometr´ ıa af´ ın y proyectiva ETSAM 10 de diciembre de 2014 APELLIDOS........................................................................ GRUPO..................... NOMBRE............................................................................ D.N.I.......................... OPCI ´ ON A 1. (1 punto) En el espacio vectorial eucl´ ıdeo (R 3 , ·) con el producto escalar usual se considera el subespacio vectorial definido por W x - 2y + z = 0. Determinar una base ortonormal de W . 2. ( 1 punto) En el espacio vectorial eucl´ ıdeo R 2 , determinar la expresi´on matricial respecto de la base can´onica de un giro de ´angulo π/4. 3. ( 2 puntos) En el espacio af´ ın eucl´ ıdeo R 3 se tiene la transformaci´on af´ ın cuya expresi´on matricial es 1 y 1 y 2 y 3 = 1 0 0 0 1 0 0 1 4 0 -1 0 -1 1 0 0 1 x 1 x 2 x 3 . a ) Clasificarla obteniendo sus elementos notables (ecuaci´on del plano de simetr´ ıa, ecuaciones del eje de giro, ´angulo de giro, vector traslaci´on, etc, seg´ un corresponda). b ) Indicar, sin hacer c´alculos, cu´ales son los subespacios afines invariantes. 4. ( 2.5 puntos) Consideremos el espacio af´ ın eucl´ ıdeo tridimensional R 3 con referencia ortonormal. Encontrar la expresi´on matricial de la simetr´ ıa ortogonal con respecto al plano x + y - z - 1 = 0. 5. (4 puntos) En el plano proyectivo P 2 se tiene la c´onica C ≡-x 2 0 +4x 2 1 +4x 2 2 + 12x 0 x 1 +6x 0 x 2 + 10x 1 x 2 = 0. a ) Clasificarla. b ) Obtener su centro, ejes y as´ ıntotas, si las tuviera (expresar sus coordenadas y ecuaciones tanto en el plano proyectivo como en el af´ ın). c ) Obtener su ecuaci´on reducida en el plano af´ ın, indicando el sistema de referencia af´ ın, R 0 , en el que se expresa de esta forma. d ) Escribir las ecuaciones del cambio de referencia af´ ın entre el sistema can´onico y R 0 . e ) Representar gr´aficamente la c´onica. 6. (1.5 puntos) a ) Definir c´onica degenerada. b ) Calcular los puntos singulares de la c´onica del plano proyectivo C ≡-3x 2 0 + x 2 1 - x 2 2 - 2x 0 x 1 +4x 0 x 2 =0 y clasificarla en el plano proyectivo y en el plano af´ ın.

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Geometrıa afın y proyectiva ETSAM

10 de diciembre de 2014

APELLIDOS........................................................................ GRUPO.....................

NOMBRE............................................................................ D.N.I..........................

OPCION A

1. (1 punto) En el espacio vectorial euclıdeo (R3, ·) con el producto escalar usual se considera elsubespacio vectorial definido por W ≡ x− 2y+ z = 0. Determinar una base ortonormal de W .

2. ( 1 punto) En el espacio vectorial euclıdeo R2, determinar la expresion matricial respecto de labase canonica de un giro de angulo π/4.

3. ( 2 puntos) En el espacio afın euclıdeo R3 se tiene la transformacion afın cuya expresion matriciales

1y1y2y3

=

1 0 0 01 0 0 14 0 −1 0

−1 1 0 0

1x1

x2

x3

.

a) Clasificarla obteniendo sus elementos notables (ecuacion del plano de simetrıa, ecuacionesdel eje de giro, angulo de giro, vector traslacion, etc, segun corresponda).

b) Indicar, sin hacer calculos, cuales son los subespacios afines invariantes.

4. ( 2.5 puntos) Consideremos el espacio afın euclıdeo tridimensional R3 con referencia ortonormal.Encontrar la expresion matricial de la simetrıa ortogonal con respecto al plano x+y−z−1 = 0.

5. (4 puntos) En el plano proyectivo P2 se tiene la conica

C ≡ −x20 + 4x2

1 + 4x22 + 12x0x1 + 6x0x2 + 10x1x2 = 0.

a) Clasificarla.

b) Obtener su centro, ejes y asıntotas, si las tuviera (expresar sus coordenadas y ecuacionestanto en el plano proyectivo como en el afın).

c) Obtener su ecuacion reducida en el plano afın, indicando el sistema de referencia afın, R′,en el que se expresa de esta forma.

d) Escribir las ecuaciones del cambio de referencia afın entre el sistema canonico y R′.

e) Representar graficamente la conica.

6. (1.5 puntos)

a) Definir conica degenerada.

b) Calcular los puntos singulares de la conica del plano proyectivo

C ≡ −3x20 + x2

1 − x22 − 2x0x1 + 4x0x2 = 0

y clasificarla en el plano proyectivo y en el plano afın.