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Cônicas Porque Cônicas? Cônicas6 Cônicas7 Parábola Dados um ponto F e uma reta d, com , seja p = d(F,d). Chamamos parábola o conjunto dos pontos P do plano que são equidistantes de F e d, i. é., d(P,F)= d(P,d). F∉d Cônicas8 Elementos da Parábola Foco: é o ponto F, Diretriz: é a reta d, Eixo: é a reta que passa pelo foco e é perpendicular à diretriz, Vértice: é o ponto V de interseção da parábola com seu eixo, d(V,F) = d(V,A) Construção da Parábola, dados o foco e a diretrizConstrução da Parábola, dados o foco e a diretriz Cônicas10 Equação Reduzida da Parábola • O eixo da parábola é o eixo dos y: • Se p>0 a parábola tem concavidade voltada para cima e se p<0 a parábola tem concavidade voltada para baixo. x2=2 py Cônicas11 Equação Reduzida da Parábola • O eixo da parábola é o eixo dos x: • Se p>0 a parábola tem concavidade voltada para a direita e se p<0 a parábola tem concavidade voltada para a esquerda. y2=2 px 1. Achar as coordenadas do foco e a equação da diretriz das parábolas a) b) Cônicas12 EXEMPLO x2=8 y y2=−2x 2. Determine a equação da parábola sabendo que: a) Vértice V(0,0) e foco F(1,0) b) Vértice V(0,0), passa pelo ponto P(-2,5) e concavidade voltada para cima. Cônicas13 EXEMPLO TRANSLAÇÃO DE EIXOS Cônicas14 Translação de Eixos Consideremos no plano cartesiano xoy um ponto o’(h,k), arbitrário. Vamos introduzir m novo sistema x’o’y’ tal que os eixos o’x’ o’y’ tenham a mesma unidade de medida, a mesma direção e o mesmo sentido dos eixos ox e oy. Nestas condições, um sistema pode ser obtido do outro, através de uma translação de eixos. Cônicas 15 Seja um ponto P qualquer do plano tal que suas coordenadas são: x e y em relação ao sistema xoy, x’ e y’ em relação ao sistema x’o’y’. Pela figura anterior, obtemos: x=x’+h e y=y’+k Ou x’=x-h e y’=y-k que são as fórmulas de translação e que permitem transformar coordenadas de um sistema para outro. Cônicas16 Translação de Eixos 1º Caso: O eixo da parábola é paralelo ao eixo dos y. A equação da parábola de vértice V(h,k) é: 2º Caso: O eixo da parábola é paralelo ao eixo dos x. Cônicas17 Equação da Parábola de Vértice Fora da Origem do Sistema ( x−h)2=2 p ( y−k ) ( y−k )2=2 p( x−h) Sabemos que a equação da parábola de vértice V(h,k) e eixo paralelo ao eixo dos y tem a forma padrão: Uma equação nessa forma pode ser escrita como: que é chamada forma explícita da equação da parábola cujo eixo é paralelo ao eixo dos y. Se a parábola tem eixo paralelo ao eixo dos x, sua equação na forma explícita é correspondente à forma padrão . Cônicas18 Equação da Parábola na Forma Explícita ( x−h)2=2 p ( y−k ) y=ax 2+bx+c x=ay 2+by+c ( y−k )2=2 p( x−h) Exemplo 1. Determine a equação da parábola de foco em F(1,2) e diretriz d:x=5 2. Determinar o vértice, um esboço gráfico, o foco e a equação da diretriz da parábola Cônicas19 y2+6 y−8 x+1=0 Cônicas20 DEFINIÇÃO Dados dois pontos F1 e F2 chamamos elipse o conjunto dos pontos P do plano tais que d(P,F1)+d(P,F2)=2a. Cônicas21 Focos: são os pontos F1 e F2, Distância Focal: é a distância 2c entre os focos, Centro: é o ponto médio O do segmento F1F2, Vértices: são os pontos A1, A2, B1 e B2, Eixo maior: é o segmento A1A2 de comprimento 2a ( o segmento A1A2 contém os focos e os seus extremos pertencem a elipse), Eixo menor: é o segmento B1B2 de comprimento 2b (B1B2 ḻ A1A2 no seu ponto médio). Excentricidade: é o número e dado por e=c/a. Como c<a, temos 0<e<1. Cônicas 22 Elementos da Elipse Construção da Elipse, dados dois eixos: por pontosConstrução da Elipse, dados dois eixos: por pontos •Se hallan los focos F1 y F2, como ya se ha explicado. •Se toma un punto A cualquiera del eje mayor, situado entre uno de los focos y el centro, y con radio MA y centro en F1 se traza el arco 1 y con radio NA y centro F2 se traza el arco 2; estos dos arcos se cortan en el punto V de la elipse. Repetindo a mesma operação com outros pontos B, C, etc., vão-se determinando pontos da elipse que posteriormente se unem. Marcam-se os focos F1 e F2 sobre o eixo MN. Toma-se um ponto A qualquer do eixo maior, situado entre um dos focos e o centro, e com o raio MA e centro em F1 se traça o arco r1 e com o raio NA e centro F2 se traça o arco r2; estes dois arcos se interceptam no ponto V da elipse. Cônicas 24 Equação Reduzida da Elipse Eixo maior sobre o eixo dos x: Eixo maior sobre o eixo dos y Relação fundamental: 1 b y a x 2 2 2 2 a b c2 2 2 x2 b2 + y2 a2 =1 Equação da Elipse com Centro na Origem e Eixo Maior Sobre o Eixo dos x: Proposição 1. (a) A equação de uma elipse cujos focos são F1 = ( - c, 0) e F2 = (c, 0) é Cônicas25 1 b y a x 2 2 2 2 Cônicas26 Equação da Elipse com Centro na Origem e Eixo Maior Sobre o Eixo dos x: a c Proposição 1. (b) A equação de uma elipse cujos focos são F1 = (0, - c) e F2 = (0, c) é Cônicas27 Equação da Elipse com Centro na Origem e Eixo Maior Sobre o Eixo dos y: x2 b2 + y2 a2 =1 Cônicas28 Equação da Elipse com Centro na Origem e Eixo maior sobre o eixo dos y: a c EXEMPLOS 1. Determinar: a medida dos semi-eixos, um esboço do gráfico, os focos e a excentricidade: (a) (b) Cônicas29 9 x2+25 y2=225 x2 36 + y2 100 =1 2. Uma elipse de centro na origem tem um foca no ponto (3, 0) e a medida do eixo maior é 8. Determinar sua equação. Cônicas30 EXEMPLOS 1º Caso: O eixo maior é paralelo ao eixo x. A equação da elipse de centro C(h,k) é: 2º Caso: O eixo maior é paralelo ao eixo y. Cônicas31 Equação da Elipse de Centro Fora da Origem do Sistema ( x-h)2 a2 + ( y-k )2 b2 =1 ( x-h)2 b2 + ( y-k )2 a2 =1 1. Uma elipse, cujo eixo maior é paralelo ao eixo dos y, tem centro C(4, -2), excentricidade e = ½ e eixo menor de medida 6. Qual é a equação desta elipse? Cônicas32 Exemplo 2. Determinar o centro, os vértices, os focos e a excentricidade da elipse de equação Cônicas33 Exemplo 4 x2+9 y2−8 x−36 y+4=0 Cônicas34 Cônicas35 Dados dois pontos F1 e F2 chamamos hipérbole o conjunto dos pontos P do plano tais que |d(P,F1) - d(P,F2)|=2a (0<2a<2c, 2c= d(F1,F2) ). DEFINIÇÃO Elementos da Hipérbole Focos: são os pontos F1 e F2, Distância Focal: é a distância 2c entre os focos, Centro: é o ponto médio O do segmento F1F2, Vértices: são os pontos A1 e A2, Eixo Real ou transverso: é o segmento A1A2 de comprimento 2a, Eixo imaginário ou conjugado: é o segmento B1B2 de comprimento 2b, Excentricidade: é o número e dado por e=c/a. Como c>a, temos e>1. Cônicas 36 c2=a2+b2 Eixo real sobre o eixo dos x: Eixo real sobre o eixo dos y: Cônicas38 Equação Reduzida da Hipérbole x2 a2 −y 2 b2 =1 y2 a2 −x 2 b2 =1 Proposição 1. (a) A equação de uma Hipérbole cujos focos são F1 = (- c, 0) e F2 = (c, 0) é Cônicas39 Equação da Hipérbole com Centro na Origem e Eixo Real sobre o eixo dos x: x2 a2 −y 2 b2 =1 Cônicas40 Equação da Hipérbole com Centro na Origem e Eixo Real sobre o eixo dos x: Proposição 1. (b) A equação de uma hipérbole cujos focos são F1 = (0, - c) e F2 = (0, c) é Cônicas41 Equação da Hipérbole com Centro na Origem e Eixo Real sobre o eixo dos y: y2 a2 −x 2 b2 =1 Cônicas42 Equação da Hipérbole com Centro na Origem e Eixo Real sobre o eixo dos y: Cônicas 43 Assíntotas As retas são chamadas assíntotas da hipérbole. São retas das quais a hipérbole se aproxima cada vez mais à medida que os pontos se afastam dos focos. y=± b a x EXEMPLO 1. Determinar na hipérbole a) A medida dos semi-eixos b) Um esboço gráfico c) Os vértices d) Os focos e) A excentricidade f) As equações das assíntotas Cônicas44 9 x2−7 y2−63=0 Cônicas45 EXEMPLO 2. Determinar na hipérbole a) A medida dos semi-eixos b) Um esboçográfico c) Os vértices d) Os focos e) A excentricidade f) As equações das assíntotas y2 100 −x 2 64 =1 1º Caso: O eixo real é paralelo ao eixo dos x. A equação da hipérbole de centro C(h,k) é: 2º Caso: O eixo real é paralelo ao eixo y. Cônicas46 Equação da Hipérbole de Centro Fora da Origem do Sistema ( x-h)2 a2 −( y-k) 2 b2 =1 ( y-k )2 a2 −( x-h) 2 b2 =1 1. Encontre uma equação da hipérbole de vértices A1(1,-2) e A2(5,-2), sabendo que F(6, -2) é um dos seus focos. 2. Determinar o centro, um esboço do gráfico,os vértices e os focos da hipérbole de equação: Cônicas47 Exemplos 9 x2−4 y2−54 x+8 y+113=0
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