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Retirado de Seções Cônicas Disponível em www.ceset.unicamp.br/~telmag/ST%20362/ga_conicas_1s_07.ppt acesso 25/07/2011. As (seções) cônicas são curvas planas que são obtidas da intersecção de um cone circular com um plano. Vamos definí-las como conjunto de pontos que satisfazem certas propriedades e determinar as equações na forma mais simples. Elipse Definição: A elipse é a curva que se obtém seccionando-se um cone com um plano que não passa pelo vértice, não paralelo a uma reta geratriz (reta que gira em torno do eixo do cone de forma a gerá-lo) e que corta apenas uma das folhas da superfície. Elipse Elipse obtida seccionando-se um cone com um plano Elipse Elipse Definição: Uma elipse é o conjunto dos pontos P = (x, y) do plano tais que a soma das distâncias de P a dois pontos fixos F1 e F2 (focos) é constante, ou seja, se dist(F1, F2) = 2c, então a elipse é o conjunto dos pontos P = (x, y) tais que dist(P, F1) + dist(P, F2) = 2a, em que a > c. Elipse Elipse Elipse que o conjunto dos pontos P = (x; y) tais que dist(P; F1) + dist(P; F2) = 2a Elipse Elipse Elipse que o conjunto dos pontos P = (x; y) tais que dist(P; F1) + dist(P; F2) = 2a Elipse Elementos da Elipse: F1, F2: focos. A distância entre os Focos F1 e F2, igual a 2c, denomina-se distância focal. O: centro da elipse; é o ponto médio do segmento F1, F2. A1, A2, B1, B2: vértices da elipse. Eixo maior: é o segmento A1A2 e cujo comprimento é 2a. Eixo menor: é o segmento B1B2 e cujo comprimento é 2b. Do triângulo retângulo B2OF2 hachurado na figura, obtemos a relação notável: Hipérbole Elipse 222 cba Elipse Proposição 1. (a) A equação de uma elipse cujos focos são F1 = ( - c, 0) e F2 = (c, 0) é Elipse Elipse Figura 1.1: Elipse com focos nos pontos F1 = ( - c, 0) e F2 = (c, 0) Elipse Elipse Elipse Elipse Proposição 1. (b) A equação de uma elipse cujos focos são F1 = (0, - c) e F2 = (0, c) é Elipse Elipse Figura 1.2: Elipse com focos nos pontos F1 = (0, - c) e F2 = (0, c) Elipse Nas Figuras 1.1 e 1.2, os pontos A1 e A2 são chamados vértices da elipse. Os segmentos A1A2 e B1B2 são chamados eixos da elipse. Elipse Elipse Elipse Elipse A excentricidade da elipse é o número . Como c < a, a excentricidade de uma elipse é um número real não negativo menor que 1. Observe que se F1 = F2, então a elipse reduz-se ao círculo (circunferência) de raio a. Além disso, como c = 0, então e = 0. Assim, um círculo é uma elipse de excentricidade nula. Hipérbole Elipse Quanto mais próximo de 0 for o valor de e, mais a elipse se aproxima de uma circunferência. Por outro lado, quanto mais achatada for a elipse, mais o valor de e se aproxima de 1. Exemplo: Hipérbole Elipse Ver GeoGebra Hipérbole Circunferência Circunferência é o conjunto de todos os pontos de um plano equidistantes de um ponto fixo, desse mesmo plano, denominado centro da circunferência: Hipérbole Circunferência Assim, sendo C(a, b) o centro e P(x, y) um ponto qualquer da circunferência, a distância de C a P(dCP) é o raio dessa circunferência. Então: Parábola Definição: A parábola é uma seção cônica gerada pela intersecção de uma superfície cônica de segundo grau e um plano paralelo a uma linha geradora de cone (chamada geratriz). Parábola Parábola obtida seccionando-se um cone com um plano Parábola Parábola Algebricamente: Uma parábola é o conjunto dos pontos P = (x, y) do plano equidistantes de uma reta r (diretriz) e de um ponto F (foco), não pertencente a r, ou seja, a parábola é o conjunto dos pontos P = (x, y) chamados de vértices da parábola, tais que dist(P, F) = dist(P, r) Parábola Parábola Parábola que o conjunto dos pontos P = (x, y) tais que dist(P, F) = dist(P, r) Parábola Parábola Parábola que o conjunto dos pontos P = (x, y) tais que dist(P, F) = dist(P, r) Parábola Elementos da Parábola: F: foco D: diretriz V: vértice p: parâmetro, que representa a distância do foco à diretriz reta VF: eixo de simetria da parábola. Corda focal mínima: é a corda AA’ que passa pelo foco e é perpendicular ao eixo de simetria. Parábola Parábola Parábola Proposição 1. (a) A equação de uma parábola com foco F = (p, 0) e reta diretriz r : x = -p é Parábola Parábola Parábola com foco no ponto F = (p, 0) e p > 0 Parábola com foco no ponto F = (p, 0) e p < 0 Parábola Parábola Parábola Parábola Proposição 1. (b) A equação de uma parábola com foco F = (0, p) e reta diretriz r : y = -p é Parábola Parábola Parábola com foco no ponto F = (0, p) e p > 0 Parábola com foco no ponto F = (0, p) e p < 0 Parábola Parábola Parábola Ver GeoGebra Hipérbole • Definição: A hipérbole é a curva que se obtém seccionando-se um cone com um plano que não passa pelo vértice, não é paralelo a uma reta geratriz e que corta as duas folhas da superfície. Hipérbole Hipérbole obtida seccionando-se um cone com um plano Hipérbole Hipérbole Algebricamente: Uma hipérbole é o conjunto dos pontos P = (x, y) do plano, tais que o módulo da diferença entre as distâncias de P a dois pontos fixos F1 e F2 (focos) é constante, ou seja, se dist(F1, F2) = 2c, então a hipérbole é o conjunto dos pontos P = (x, y) tais que |dist(P,F1 – P, F2)| = 2a, em que a < c. Hipérbole Hipérbole Hipérbole que o conjunto dos pontos P = (x; y) tais que |dist(P,F1 – P, F2)| = 2a Hipérbole Elementos da Hipérbole: F1, F2: focos. A distância entre os focos F1, F2, igual a 2c, denomina-se distância focal. O: centro da Hipérbole; é o ponto médio do segmento F1, F2. A1, A2: vérices da Hipérbole. Eixo real ou transversal: é o segmento A1, A2 e cujo comprimento é 2a. Eixo imaginário ou conjugado: é o segmento B1B2 e cujo comprimento é 2b. Do triângulo B2OA2, hachurado na figura, obtemos a relação notável: Hipérbole Hipérbole 222 bac Hipérbole Proposição 1. (a) A equação de uma Hipérbole cujos focos são F1 = ( - c, 0) e F2 = (c, 0) é e das assíntotas (retas das quais a hipérbole se aproxima cada vez mais à medida que os pontos se afastam dos focos) são Hipérbole Hipérbole Figura 1.3: Hipérbole com focos nos pontos F1 = ( - c; 0) e F2 = (c; 0) Hipérbole Hipérbole Proposição 1. (b) A equação de uma hipérbole cujos focos são F1 = (0, - c) e F2 = (0, c) é e das assíntotas são Hipérbole Hipérbole Figura 1.4: Hipérbole com focos nos pontos F1 = (0; - c) e F2 = (0; c) Hipérbole Nas Figuras 1.3 e 1.4, os pontos A1 e A2 são chamados vértices da hipérbole. Hipérbole Hipérbole A excentricidade da hipérbole é o número . Como c > a, a excentricidade de uma hipérbole um número real maior que 1. Hipérbole Hipérbole Ver GeoGebra Definição: Todas as cônicas não degeneradas, com exceção da circunferência, podem ser descritas de uma mesma maneira. Hipérbole Caracterização das Cônicas Seja s uma reta fixa (diretriz) e F um ponto fixo (foco) não pertencente a s. O conjunto dos pontos do plano P = (x, y) tais que dist(P, F) = e dist(P, s) em que e > 0 é uma constante fixa, é uma cônica. (a) Se e = 1, então a cônica é uma parábola. (b) Se 0 < e < 1, então a cônica é uma elipse. (c) Se e > 1, então a cônica é uma hipérbole. Hipérbole Caracterização das Cônicas termo xy – rotação termos x e y – translação (elipse/ hipérbole) 4x2 – 4 xy + 7 y2 + 12 x + 6 y - 9 = 0 A x2 + B xy + C y2 + D x + E y + F = 0 A = 4, B = -4, C = 7, D = 12, E = 6, F = -9 B2 – 4AC = 16 – 4 . 4 . 7 = -96 < 0 Esboçar o gráfico 9x2– 4 y2 – 54 x + 45 = 0
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