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GEOMETRIA ANALITICA-5: HIPÉRBOLE Prof. Marcão 1 1. Uma hipérbole tem equação 2 25x 4y 80 0- - = . Dê a equação reduzida, coordenadas dos vértices e dos focos e as equações das assíntotas. Faça um esboço do gráfico. 2. Uma hipérbole tem equação 2 216x 9y 144 0- + = . Dê a equação reduzida, coordenadas dos vértices e dos focos e as equações das assíntotas. Faça um esboço do gráfico. 3. O valor da excentricidade da cônica 1 9 )2( 4 )5( 22 yx é a) 2 b) 2 13 c) 2 5 d) 3 4. (FUVEST) Determine as equações das retas do plano que passam pela origem do sistema de coordenadas e que não interceptam a curva do plano dada pela equação x² y² 1 4 9 5. Seja t um número real qualquer , tal que 0 ≤ 𝑡 ≤ 2𝜋 , 𝑡 ≠ 𝜋 2 e 𝑡 ≠ 3𝜋 2 . Dê as equações reduzidas das hipérboles cujas equações paramétricas são dadas por x 6sec t y 8tgt ì =ïï í ï =ïî 6. Uma hipérbole tem centro na origem, eixo imaginário medindo 10 , focos no eixo Oy e excentricidade 3 2 . Dê sua equação. 7. Uma hipérbole equilátera tem centro na origem e focos no eixo Ox. Sabendo que sua distância focal é 6, dê sua equação. 8. Dê a excentricidade de uma hipérbole cujas assíntotas têm equações 2 y x 7 = ± 9, Dê as equações das retas que passam por ( )2,0 e que são tangentes à hipérbole de equação 2 2x y 1 16 9 - = 10. Dê a equação da reta tangente à hipérbole no ponto de abscissa 5 e ordenada positiva. 11. Mostre que a curva 1 y x = é uma hipérbole equilátera 12. (Puc-RJ 2015) Considere a hipérbole de equação 1 y x mostrada na figura abaixo: a) Determine os pontos de interseção entre a hipérbole e a reta de equação y 2 x 2. b) Determine os pontos de interseção entre a hipérbole e a reta de equação y 2 x 2. c) Para quais valores do parâmetro real m a reta de equação y 2 m x 2 intersecta a hipérbole em exatamente um ponto? 13. (Esc. Naval 2013) A equação 2 24x y 32x 8y 52 0, no plano xy, representa a) duas retas b) uma circunferência c) uma elipse d) uma hipérbole e) uma parábola 2 2 2 14.. (ITA 2009) Sejam x,y e x 1 3 i y 4 i x 2 6 i y 16 4 i . Identifique e esboce o conjunto x,y ;Re 13 e Im 4 . 15.(Ita 2008) Dada a cônica é: x2 - y2 = 1, qual das retas abaixo é perpendicular à ë no ponto P = (2, 3 )? a) y = 3 x – 1 b) y = 3 x 2 c) y = 3 x 1 3 d) y = - 3 x 7 5 e) y = - 3 x 4 2 16. (Ita 2006) sabendo que 9y2 - 16x2 - 144y + 224x - 352 = 0 é a equação de uma hipérbole, calcule sua distância focal. 17. (Ita 2003) considere a família de circunferências com centros no segundo quadrante e tangentes ao eixo Oy. Cada uma destas circunferências corta o eixo Ox em dois pontos, distantes entre si de 4 cm. Então, o lugar geométrico dos centros destas circunferências é parte: 2 a) de uma elipse. b) de uma parábola. c) de uma hipérbole. d) de duas retas concorrentes. e) da reta y = - x. 18. (Ita 2001) Seja o ponto A=(r,0), r>0. O lugar geométrico dos pontos P=(x,y) tais que é de 3r2 a diferença entre o quadrado da distância de P a A e o dobro do quadrado da distância de P à reta y=-r, é: a) uma circunferência centrada em (r, -2r) com raio r. b) uma elipse centrada em (r, -2r) com semi-eixos valendo r e 2r. c) uma parábola com vértice em (r, -r). e) uma hipérbole centrada em (r, -2r) com semi-eixos valendo r. 19.(ITA 1998) Considere a hipérbole e a parábola cujas equações são, respectivamente, e Então, o lugar geométrico dos pontos cuja soma dos quadrados das distâ 2 2 2 H T, 5 x 3 4 y 2 20 y 3 4 x 1 . P, ncias de a cada um dos focos da hipérbole é igual ao triplo do quadrado da distância de ao vértice da parábola é: A ( ) A elipse de equação + . B ( ) A hipérbole de eq 2 2 P H P T, x 3 y 2 1 4 3 uação + . C ( ) O par de retas dadas por D ( ) A parábola de equação . E ( ) A circunferência centrada em e raio . 2 2 2 y 1 x 3 1 5 4 y 3 x 1 . y 4 x 4 9,5 120 20. (IME 2011) Determine o valor da excentricidade da cônica dada pela equação 𝑥2 − 10√3𝑥𝑦 + 11𝑦2 + 16 = 0 21.(IME 2010) Uma hipérbole de excentricidade 2 tem centro na origem e passa pelo ponto 5,1 . A equação de uma reta tangente a esta hipérbole e paralela a y 2 x é: (A) 3 y 2 3 6 (B) y 2 x 3 3 (C) 3 y 6 x 2 3 (D) 3 y 2 3 4 (E) y 2 x 3 22. (IME 2010) considere as hipérboles que passam pelos pontos (–4, 2) e (–1, –1) e apresentam diretriz na reta y = -4. Determine a equação do lugar geométrico formado pelos focos dessas hipérboles, associados a esta diretriz, e represente o mesmo no plano cartesiano. 23. (IME 2009) um triângulo isóscele possui seus vértices da base sobre o eixo das abscissas e o terceiro vértice, B, sobre o eixo positivo das ordenadas. Sabe-se que a base mede b e seu ângulo oposto ˆB= 120º. Considere o lugar geométrico dos pontos cujo quadrado da distância à reta suporte da base do triângulo é igual ao produto das distâncias as outras duas retas que suportam os dois outros lados. Determine a(s) equação(ões) do lugar geométrico e identifique a(s) curva(s) descrita(s). 2 224.(IME 2009) Seja A a,b o ponto da cônica x y 27 mais próximo da reta 4 x 2 y 3 0. O valor de a b é (A) 9 (B) 4 (C) 0 (D) 4 (E) 9 25. [IME 2005] Considere os pontos A(-1,0) e B(2,0) e seja C uma circunferência de raio R tangente ao eixo das abcissas na origem. A reta r1 é tangente a C e contém o ponto A e a reta r2 também é tangente a C e contém o ponto B. Sabendo que a origem não pertence às retas r1 e r2, determine a equação do LG descrito pelo ponto de interseção de r1 e r2 ao se variar R no intervalo (0,+∞) . 26. (IME 2000) Calcule as coordenadas dos pontos de intersecção da elipse com a hipérbole, representadas na figura abaixo, sabendo-se que: i) Os pontos C e C' são os focos da elipse e os pontos A e A ' são os focos da hipérbole. ii) BB' é o eixo conjugado da hipérbole. iii) OB OB' 3 m e OC OC' 4 m. 27. (IME 1987) Seja uma hipérbole equilátera de centro O e focos F e F’ Mostre que o segmento determinado por O e por um ponto M qualquer da hipérbole é média proporcional entre os segmentos MF e MF’. 28. IME- Seja (T) um triângulo ABC tal que ˆ ˆC 2A= . a) Calcule , em função de cosA , as excentricidades da elipse e da hipérbole de focos A e B e que passam por C . b) Supondo-se existir (T) , qual a relação de igualdade a que devem satisfazer os lados AB , BC e CA. 29. (IME) Por um ponto M qualquer de uma hipérbole (h) , traça-se uma paralela a uma assíntota (a) de (h) : essa paralela encontra uma diretriz (d) de (h) em D . Sendo F o foco de (h) correspondente à diretriz (d) , mostre que : MD=MF 30. (IME 1981) Calcule os eixos e a excentricidade da cônica , secção por um plano ( p ) em um cone de revolução ( G ) de vértice V , sabendo-se : 1) A excentricidade da secção por ( p ) é a maior possível para o cone ( G ). 2) V dista de ( p ) 6 unidades de comprimento. 3) ( G ) é tal que a secção por um plano perpendicular a uma geratriz é uma hipérbole equilátera. 31. (IME) Dados um sistema de eixos ortogonais XOY e um ponto A, de coordenadas 0 0 0 0(x ,y ),(x ,y ) (0,0) , considere dois pontos variáveis P e Q, P pertencente ao eixo OX e Q pertencente ao eixo Oy, tais que a área do triângulo APQ seja constantee igual a K, K R . Calcule e identifique a equação do lugar geométrico do ponto médio do segmento PQ. X Y O A' B' A B C D C' D' E' E 3 32. (IME-1986) Determine a equação e identifique o lugar geométrico dos pontos médios dos segmentos determinados pela interseção da cônica 2 25x 6xy 5y 4x 4y 4 0 com as retas de coeficiente angular igual a 1 2 . GABARITO 1. 𝑥2 16 − 𝑦2 20 = 1 𝐴1 = (−4,0) , 𝐴2 = (4,0) 𝐹1 = (−6,0) , 𝐹2 = (6,0) 𝑦 = ± √5 2 𝑥 2. 𝑥2 9 − 𝑦2 16 = 1 𝐴1 = (−3,0) , 𝐴2 = (3,0) 𝐹1 = (−5,0) , 𝐹2 = (5,0) 𝑦 = ± 4 3 𝑥 3. B 4. 𝑦 = 𝑚𝑥, 𝑚 ≤ −3 2 𝑜𝑢 𝑚 ≥ 3 2 5. 𝑥2 36 − 𝑦2 64 = 1 6. 𝑦 20 − 𝑥2 25 = 1 7. 𝑥2 9 2 − 𝑦2 9 2 = 1 8. 𝑒 = √53 7 𝑜𝑢 𝑒 = √53 2 9. 𝑦 = √3 2 𝑥 − √3 𝑜𝑢 𝑦 = − √3 2 𝑥 + √3 10. 𝑦 − 9 4 = 5 4 (𝑥 − 5) 11. Demonstração 12. A) (−2 − √5, 2 − √5) 𝑒 (−2 + √5, 2 + √5) b) não há c) 𝑚 = −3±√5 2 13. D 14. 15. E) 𝑦 = − √3 2 (𝑥 − 4) 16. 2c=10 17. C 18. E 19. E 20. 𝑒 = √5 2 21. A 22. 4 23. 𝑥2 + (𝑦 + √3 2 𝑏) 2 = 𝑏2 ou 𝑥2 ( 𝑏 √7 ) 2 − (𝑦 − √3 14 𝑏) 2 ( 𝑏 7 ) 2 = 1 24. E 25. (𝑥− 1 2 ) 2 1 4 − 𝑦2 4 = 26. 𝐷 = ( 20√2 √41 , 15 √41 ) , 𝐷, = (− 20√2 √41 , 15 √41 ) 𝐸 = ( 20√2 √41 , −15 √41 ) , 𝐸, = (− 20√2 √41 , − 15 √41 ) 27. Demonstração 28. Elipse 𝑒 = 1 2𝑐𝑜𝑠𝛼 Hipérbole 𝑒 = 𝑐𝑜𝑠𝛼 2𝑐𝑜𝑠2𝛼−1 𝑎(𝑎 + 𝑏) = 𝑐2 29. Demonstração 30. 𝑎 = 3√2, 𝑏 = 6, 𝑐 = 3√6, 𝑒 = √3 31. Hipérbole equilátera (2𝑥 − 𝑥0)(2𝑦 − 𝑦0) = ±2𝑘 + 𝑥0𝑦0 𝑦 = 7𝑥 − 6, 26 − √26 26 < 𝑥 < 26 + √26 26