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viernes, 21 de febrero de 2025

Una transformación de coordenadas que cambia una recta por una parábola

Consideremos la siguiente transformación de coordenadas: (x,y) \overset{T}{\longrightarrow} (\tilde{x},\tilde{y}): \left\{\begin{matrix} \tilde{x}=x^2-xy \\ \tilde{y}=xy\end{matrix}\right.

Nos preguntamos cómo se transforma la recta de ecuación y=x-1

Una manera sencilla de hacerlo consiste en comenzar escribiendo la ecuación de la recta en forma paramétrica: \dfrac{y-0}{1}=\dfrac{x-1}{1}=t \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}x=t+1 \\ y=t\end{matrix}\right.

con lo cual, las ecuaciones de la transformación se escribirán de la forma: \left\{\begin{matrix}\tilde{x}=(t+1)^2-t\,(t+1)\\ \tilde{y}=t\,(t+1)\end{matrix}\right.
esto es \left\{\begin{matrix}\tilde{x}=t+1 & (1)\\ \tilde{y}=t^2+t & (2)\end{matrix}\right.
Despejando el parámetro t de (1), t=\tilde{x}-1, y sustituyendo su expresión en (2), obtenemos \tilde{y}=(\tilde{x}-1)^2+(\tilde{x}-1)
y, simplificando el segundo miembro, llegamos a: \tilde{y}=\tilde{x}^2-\tilde{x}
Obsérvese que la recta descrita en el sistema de (x,y) corresponde, según la transformación, a una parábola en el sistema (\tilde{x},\tilde{y})
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