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GEO. ANALITICA-4: ELIPSE Prof. Marcão 1 1.(IME 2016) Um cone é inscrito em um cubo ABCDEFGH de forma que a base do cone é o círculo inscrito na base ABCD. O vértice do cone é o centro da face oposta do cubo. A projeção do vértice H na base ABCD coincide com o vértice D. Determine a área da seção do cone pelo plano ABH em função de a, a medida da aresta do cubo. 2.(IME) São dadas duas esferas , (e1) de centro O1 e raio 3, e (e2) de centro O2 de raio 9. A distancia entre os centros e 20. Estas esfera s são focais de uma secção elíptica (E) d e um cone de revolução. Determine a excentricidade e distancia focal de (E). 3 .(IME) E dada uma elipse de eixo focal 2.a e excentricidade igual a √ 2 3 . Essa elipse e a secção de um cone de revolução. O ângulo que o plano da Elipse forma com o eixo do cone é 𝛽 = 45𝑜 . Pede-se em função de a a distancia do vértice v do cone ao plano da elipse 4. (IME 2014) Uma elipse cujo centro encontra-se na origem e cujos eixos são paralelos ao sistema de eixos cartesianos possui comprimento da semi-distância focal igual a 3 e excentricidade igual a 3 . 2 Considere que os pontos A , B , C e D representam as interseções da elipse com as retas de equações y x e y x. A área do quadrilátero ABCD é a) 8 b) 16 c) 16 3 d) 16 5 e) 16 7 5.(Epcar (Afa) 2013) Sobre a circunferência de menor raio possível que circunscreve a elipse de equação 2 2x 9y 8x 54y 88 0 é correto afirmar que a) tem raio igual a 1. b) tangencia o eixo das abscissas. c) é secante ao eixo das ordenadas. d) intercepta a reta de equação 4x – y 0. 6.(IME 2013) Considere uma haste AB de comprimento 10 m. Seja um ponto P localizado nesta haste a 7 m da extremidade A. A posição inicial desta haste é horizontal sobre o semieixo x positivo, com a extremidade A localizada na origem do plano cartesiano. A haste se desloca de forma que a extremidade A percorra o eixo y, no sentido positivo, e a extremidade B percorra o eixo x, no sentido negativo, até que a extremidade B esteja sobre a origem do plano cartesiano. A equação do lugar geométrico, no primeiro quadrante, traçado pelo ponto P ao ocorrer o deslocamento descrito é a) 2 249x 9y – 280x 120y – 441 0 b) 2 249x – 406x – 49y 441 0 c) 2 29x 49y – 441 0 d) 2 29x 9y 120y – 441 0 e) 2 29x – 49y – 441 0 7.(UNICAMP) Dado uma elipse de semi-eixos a e b calcule, em termos destes parâmetros, a área do quadrado nela inscrito, com lados paralelos aos eixos da elipse. 8.(AFA) Na figura abaixo, F1 e F2 são focos da elipse 2 2 x y 1 25 9 . O ponto C, de coordenadas 30, 2 , pertence ao segmento MN . Os segmentos AC, CB e MNsão, respectivamente, paralelos aos segmentos 2121 FF e PF ,PF . A área da figura sombreada, em unidades de área, é a)3 b)6 c)9 d)12 9.(AFA) Sobre o triângulo PF1F2 onde P(2, 2) e F1 e F2 são focos da elipse 2 2x y 1 9 25 , é correto afirmar que a) é isósceles. b) é obtusângulo. c) tem área igual a 16 d) tem perímetro igual a 2 2 8 10.(IME) Determine a equação cartesiana da elipse de focos F(2, 0) e F'(- 2, 0), tal que o valor máximo da área do triângulo definido pelos raios vetores de um mesmo ponto da curva e o eixo dos XX seja igual a oito unidades de área. 11.(AFA) A equação reduzida da cônica, representada no gráfico abaixo, é a) 2 2(x 4) (y 3) 1 9 16 . b) 2 2(x 5) (y 1) 1 9 16 . c) 2 2(x 1) (y 5) 1 16 9 . d) 2 2(x 1) (y 5) 1 9 16 . 12.(IME 2012) Os triângulos ABC e DEF são equiláteros com lados iguais a m. A área da figura FHCG é igual à metade da área da figura ABHFG. Determine a equação da elipse de centro na origem e eixos formados pelos segmentos FC e GH. x -1 9 2 1 y P N M F1 A B F2 C x y 2 a) 2 2 248x 36y – 2m 0 b) 2 2 28x 16y – 3m 0 c) 2 2 216x 48y – 3m 0 d) 2 2 28x 24y – m 0 e) 2 2 216x – 24y – m 0 13.(IME 2010) Seja M um ponto de uma elipse com centro O e focos F e F ' . A reta r é tangente à elipse no ponto M e s é uma reta, que passa por O, paralela a r. As retas suportes dos raios vetores MF e MF' interceptam a reta s em H e H' , respectivamente. Sabendo que o segmento FH mede 2 cm, o comprimento F'H' é: a) 0,5 cm b) 1,0 cm c) 1,5 cm d) 2,0 cm e) 3,0 cm 14.(IME) Um cônica tem por equação 9y2 - 18y + 25x2 + 50x - 191 = 0. Identifique-a e calcule sua excentricidade, se for o caso. 15.(ITA) Considere a circunferência C de equação x² y² 2x 2y 1 0 e a elipse E de equação x² 4y² 4x 8y 4 0 . Então: a) C e E interceptam-se em dois pontos distintos b) C e E interceptam-se em quatro pontos distintos c) C e E são tangentes exteriormente d) C e E são tangentes interiormente e) C e E têm o mesmo centro e não se interceptam 16.(ITA) Tangenciando externamente a elipse 1, tal que 1: 9x2 + 4y2 - 72x - 24y +144 = 0 considere uma elipse 2, de eixo maior sobre a reta que suporta o eixo menor de 1 e cujos eixos têm mesma medida que os eixos de 1. Sabendo que 2 está inteiramente contida no primeiro quadrante, o centro de 2 é: a) (7,3) b)(8,2) c)(8,3) d)(9,3) e)( 9,2) 17.(FUVEST) a) Defina elipse de focos F1 e F2 b) Considere no plano xy a elipse de focos F1 = (-1,1) e F2 = (1,-1) e semi-eixo maior igual a 2.Calcule o outro semi-eixo da elipse c) Determine a intersecção da elipse com a reta de equação x = 1 18.(AFA) O lugar geométrico dos pontos do plano cartesiano que, juntamente com os pontos A(-3,5) e B(3,5), determina triângulos com perímetro 2p = 16 cm é uma a) elipse. b)parábola. c)hipérbole d)circunferência 19.(Ufrj 2002) Uma elipse cuja distância focal mede 1 cm está inscrita em um retângulo (de lados paralelos aos eixos principais da elipse) de área igual a 2 cm2. Determine as medidas dos lados do retângulo. 20. (Fuvest 2001) A elipse x2 + (y2/2) = 9/4 e a reta y = 2x + 1, do plano cartesiano, se interceptam nos pontos A e B. Pode-se, pois, afirmar que o ponto médio do segmento AB é: a) (-2/3, -1/3) b) (2/3, -7/3) c) (1/3, -5/3) d) (-1/3, 1/3) e) (-1/4, 1/2) 21.(ITA) Seja k > 0 tal que a equação x² x k y² y 0 define uma elipse com distância focal igual a 2. Se (p, q) são coordenadas de um ponto da elipse, com q² q 0 , então p p² q² q é igual a: a) 2 5 b) 2 5 c) 2 3 d) 2 3 22.(IME) Na elipse de excentricidade 1/2, foco na origem e reta diretriz dada por 3x+ 4y = 25, determine: a) Um dos focos da elipse. b) O outro foco. c) A equação da outra reta diretriz. 23.(IME) Dada a curva 4x2 + y2 - 4 = 0, determine as equações das retas tangentes a esta curva que contém o ponto (-3, -2). 24.Determine as equações da s retas que são paralelas a reta y 2x e que tangenciam a elipse de equação 2 2x y 1 5 4 . 25.(IME 2005) Considere uma elipse de focos F e F’, e M um ponto qualquer dessa curva. Traça-se por M duas secantes MF e MF' , que interceptam a elipse em P e P’, respectivamente. Demonstre que a soma MF MF'FP F'P' é constante. Sugestão: calcule inicialmente a soma 1 1MF FP . 26.(IME) Em um trapézio ABCD , a base maior AB=a é fixa e a base menor tem medida constante b. A soma dos dois lados não paralelos é constante e igual a L. Os prolongamentos dos lados não paralelos se encontram em I. a) Demonstre que a medida que a base menor CD se desloca , a curva descrita por I é uma cônica. b) Determine os eixos e a distância focal. 27.(ITA 2006) Os focos de uma elipse são 1F 0; 6 e 2F 0;6 . Os pontos A 0;9 e B x;3 , x>0 , estão na elipse. A área do triângulo com vértices em B , 1 2F e F é igual a : 28.(ITA 2005) A distancia focal ea excentricidade da elipse com centro na origem e que passa pelos pontos (1;0) e (0;-2) são , respectivamente 29.(ITA 2004) Considere todos os números z x yi que têm módulo 7 2 e estão na elipse 2 2x 4y 4 . Então , o produto deles é igual a: 30.(ITA 2003) Determine o conjunto dos números complexos z para os quais o número z z 2 z 1 z 1 3 pertence ao conjunto dos números reais. Interprete (ou identifique) este conjunto geometricamente e faça um esboço do mesmo. 31.(ITA 2003) Sabe-se que uma elipse de equação 2 2 2 2 x y 1 a b tangencia internamente a circunferência de equação x2 + y2 = 5 e que a reta de equação 3x + 2y = 6 é tangente à elipse no ponto P. Determine as coordenadas de P. 32.(ITA 2001) O coeficiente angular da reta tangente à elipse x² y² 1 16 9 no primeiro quadrante e que corta o eixo das abscissas no ponto P = (8,0) é: a) 3 3 b) 1 2 c) 2 3 d) 3 4 e) 2 4 3 33.(Ufrj 2001) Sejam F1 e F2 os pontos do plano cartesiano de coordenadas F1=(- 3 ,0) e F2=( 3 ,0). Determine as coordenadas dos pontos da reta r de equação x – y = 1 cujas somas das distâncias a F1 e F2 sejam iguais a 4 (isto é: determine as coordenadas dos pontos P sobre a reta r que satisfazem PF1 + PF2 = 4). 34.(IME 1981) Dá-se uma elipse de vértices , definida por (eixo focal) , (eixo não focal). Sejam os focos da elipse , e uma tangente a elipse em um ponto M qualquer ( e ). Essa tangente é cortada nos pontos e respectivamente pelas tangentes à elipse nos vértices e . Mostre que o quadrilátero é inscritível e que o produto é constante 35.(IME 1986) Dados dois pontos fixos A e B (AB=d) , considere as elipses passando por B, com foco em A e eixo maior de comprimento , tal que . a) Determine o lugar geométrico do segundo foco F das elipses. b) Determine o lugar geométrico dos centros de gravidade dos triângulos ABF. 36. (IME 2016) Em um cone equilátero são inscritas duas esferas de raios √3−1 √3+1 𝑅 𝑒 𝑅 , conforme a figura abaixo. Um plano secante ao cone é traçado de forma que este seja tangente as duas esferas. Determine em termos de R o maior segmento possível que une dois pontos da curva formada pela intersecção do referido plano com o cone. GABARITO 1. 𝜋𝑎2√6 18 2. 𝑒 = 8√91 91 𝑒 2𝑐 = 16 3. 𝑑 = √2 2 𝑎 4. D 5. B 6. C 7. 𝑙2 = 4𝑎2𝑏2 𝑎2+𝑏2 8. B 9. B 10. 𝑥2 20 + 𝑦2 16 = 1 11. 𝐷 12. D 13. 2 14. Elipse de equação (𝑦−1)2 25 + (𝑥+1)2 9 = 1 e excentricidade 𝑒 = 4 5 15. C 16. D 17. B) √2 c) (1,1) 𝑒 (1, −5 3 ) 18. A 19. 2𝑎 = √2 𝑒 2𝑏 = 1 20. D 21. A 22. Duas respostas possíveis 1a resposta 𝐹1 = (0,0), 𝐹2 = (−2, − 8 3 ) OUTRA DIRETRIZ 3𝑥 + 4𝑦 + 125 3 = 0 2a resposta 𝐹1 = (0,0), 𝐹2 = ( 6 5 , 8 5 ) Outra diretriz 3𝑥 + 4𝑦 + 15 = 0 23. 𝑦 = −2 𝑒 𝑦 = 3 2 𝑥 + 5 2 24. 𝑦 = 2𝑥 − 2√6 𝑒 𝑦 = 2𝑥 + 2√6 25. demonstração 26. Elipse de focos A e B Eixo maior 𝑎 𝑎−𝑏 𝐿 Distancia focal a Eixo menor 𝑎 𝑎−𝑏 √𝐿2 − (𝑎 − 𝑏)2 27. 12√10 28. 2𝑐 = 2√3 𝑒 𝑒 = √3 2 29. 49 16 30. Exterior da elipse de focos (1,0) e (-1,0) e eixo maior 3. 31. ( −8 9 , 5 3 ) 32. D 33. (0,-1) e ( 8 5 , 3 5 ) 34. Demo 35. Demo 36. 𝑅(3 − √3) 1 2A e A 1 2A A 2a 1 2B B 2b 1 2F e F 1M A 2M A 1T 2T 1A 2A 1 1 2 2T FF T 1 1 2 2A T .A T 2a 2a d