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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE MATEMÁTICA MATC24 - LABORATÓRIO DE ENSINO DE MATEMÁTICA III João Elias Vieira Júnior Propriedade de Reflexão da Hipérbole - Enunciado e demonstração - Salvador 2016 João Elias Vieira Júnior Propriedade de Reflexão da Hipérbole - Enunciado e demonstração - Atividade vinculada à disciplina Laboratório de Ensino de Matemática III, do Instituto de Matemática da Universidade Federal da Bahia, ministrada pela professora Cristiana Bastos Paiva Valente, como requisito parcial para aprovação na disciplina. Salvador 2016 1. Propriedade de Reflexão da Hipérbole 1.1 Enunciado A propriedade de reflexão da hipérbole nos diz que, traçado um segmento de reta, a partir de um ponto qualquer, dirigido a um dos focos da hipérbole, este segmento encontra o correspondente ramo da hipérbole num ponto. Se a partir deste, for traçado outro segmento que faça com a curva um ângulo igual ao do primeiro segmento, o segundo segmento passa pelo outro foco. Seja, portanto, a hipérbole da figura abaixo. Se 𝑃 é um ponto da hipérbole (ver na figura) e focos 𝐹1 e 𝐹2, então são iguais os ângulos 𝛼 e 𝛽 que a reta t, tangente à hipérbole em 𝑃, faz, respectivamente, com as retas 𝑟, que passa nos pontos 𝑃 e 𝐹1, e s, que passa nos pontos 𝑃 e 𝐹2. 1.2 Demonstração Nos vértices da hipérbole é fácil perceber que os ângulos 𝛼 e 𝛽 são iguais a 90º , conforme figura abaixo: Sendo 1 ,0F c e 2 ,0F c , analisemos caso onde o ponto P, de coordenadas 0 0,x y apresenta 0 ,x c c . Seja 𝑟 uma reta que passa nos pontos 0 0,P x y e 1 ,0F c (figura abaixo). Esta reta tem coeficiente angular 0 0 0 0 0 r y y m x c x c . A reta tangente t tem coeficiente angular: 2 0 0 0 2 2 2 0 0 t x y b x m x a a y (ver dedução abaixo). Pelo triângulo 1EPF vê-se que t r de forma que 𝑡𝑔𝛼 é dada pela equação 1 t r t r m m tg mm . Substituindo os valores de rm e tm nesta relação e simplificando, obtemos: 2 2 2 2 2 2 0 0 0 2 2 2 0 0 0 0 0 0 t r b x c b x c a y b tg tg a y c a y x x y b cy . Na obtenção deste último resultado usamos 2 2 2 2 2 2 0 0b x a y a b e 2 2 2b c a no numerador e denominador, respectivamente. A reta s que passa nos pontos 0 0,P x y e 2 ,0F c tem inclinação s e coeficiente angular 0 0 s y m x c . Além disso, pelo triângulo 2EPF , conclui-se que s t . Seguindo o procedimento anterior, resulta que 2 0 b tg cy . Assim, 𝑡𝑔𝛽 = 𝑡𝑔𝛼, logo, 3 }
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