L’equazione canonica dell’ellisse vista in altri moduli si riferisce ad una ellisse che ha centro nell’origine degli assi e semiassi posti lungo gli assi cartesiani. Ovviamente una generica ellisse può avere centro qualsiasi e semiassi in qualsiasi posizione del piano. Vediamo ora un’altra tipologia particolare di ellissi, ossia quelle che hanno gli assi paralleli agli assi cartesiani e cerchiamo la loro equazione generale.
Scriviamo l’equazione di un’ellisse avente origine in un sistema cartesiano . L’ellisse risulterà avere i semiassi sugli assi cartesiani del sistema e dunque la sua equazione canonica sarà
Ora riscriviamo tale equazione traslata nel sistema di riferimento , ossia eseguiamo una traslazione che porta in , ricordando la formule della traslazione degli assi
Utilizzando la (3) riporteremo l’equazione dalle coordinate , alle coordinate , . Abbiamo così
Ricordiamo ora che e sono i semiassi della curva, per cui dobbiamo considerare i due casi, ossia oppure .
Se i fuochi giacciono sul semiasse , ed esso sarà parallelo all'asse che ha equazione . Le coordinate dei fuochi, essendo il punto medio del segmento congiungente i fuochi saranno:
con
Se allora i fuochi giacciono sul semiasse , ed esso sarà parallelo all’asse che ha equazione . Le coordinate dei fuochi, essendo il punto medio del segmento congiungente i fuochi saranno:
con
Infine, per ottenere l’equazione dobbiamo sviluppare la (4) e avremo così un’equazione di secondo grado nei coefficienti e . Dopo aver posto:
con e , avremo
che é l’equazione di un’ellisse con gli assi di simmetria paralleli agli assi cartesiani.
Esempio 1
Scrivere l’equazione dell’ellisse con assi di simmmetria paralleli agli assi cartesiani con centro e con i semiassi di misura 1 e 3. Individuare poi le coordinate dei fuochi.
Supponiamo che l'asse maggiore sia parallelo all'asse cioé e , i fuochi si troveranno sulla retta , utilizziamo l'equazione dell'ellisse
abbiamo
quindi otteniamo
poiché
per cui i fuochi risultano essere
Allo stesso modo si procede se l’asse maggiore é parallelo all'asse cioè e con i fuochi sulla retta abbiamo infatti:
quindi otteniamo
poiché
quindi come nel caso precedente risulta
Infine, i fuochi sono:
Esempio 2
Trovare il centro i fuochi e i semiassi dell’ellisse di equazione
Possiamo scrivere l’equazione nella forma:
Questa equazione rappresenta un’elllisse di centro con i semiassi e e con gli assi di simmetria paralleli agli assi coordinati, essendo l’asse maggiore é parallelo all'asse , i fuochi si trovano sulla retta .
Essendo
avremo per i fuochi le coordinate