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d F PARÁBOLA P 1 CURSOS DE ENGENHARIA DISCIPLINA: GEOMETRIA ANALÍTICA PROFESSORA: Rosely Bervian DATA: _____ / _____ / _____ ALUNO(A):__________________________________________________________ ESTUDO DIRIGIDO - PARÁBOLA 1) DEFINIÇÃO A parábola é o lugar geométrico1 dos pontos do plano eqüidistantes de uma reta fixa d e de um ponto fixo F não pertencente à referida reta. A reta fixa d é denominada diretriz e o ponto fixo F é denominado foco. P pertence à parábola se, e somente se, d(P,F) = d(P,d). 2) ELEMENTOS DA PARÁBOLA • A reta que passa pelo foco e é perpendicular à diretriz é chamada _________________. • O ponto de interseção do eixo com a parábola é chamado _______________________. • Um segmento que liga um ponto da parábola ao foco é chamado _________________ desse ponto. 1 Lugar geométrico é o conjunto de pontos tais que todos eles e só eles possuem uma dada propriedade. Profa. Rosely Bervian d F P l V VV A B D C L R • Um segmento que liga dois pontos distintos da parábola é chamado de ____________. • Uma corda que passa pelo foco é chamada _____________________. • A corda focal que é perpendicular ao eixo é chamada _____________________. • A distância entre o foco e a diretriz é chamada ___________________. 3) EQUAÇÕES REDUZIDAS DA PARÁBOLA 1º TIPO: Parábola de vértice na origem e eixo coincidindo com o eixo Ox. Neste caso, o foco pertence ao eixo Ox; sejam (p,0) suas coordenadas. Deste modo, a equação da diretriz d é x = - p. Seja P(x,y) um ponto qualquer da parábola. Então, pela definição de parábola, o ponto P deve satisfazer à seguinte condição: x y P(x,y) F(p,0) D(- p,y) d Profa. Rosely Bervian Logo, _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Observação: Se 0, então a concavidade da parábola é voltada para a direita. Se 0, então a concavidade da parábola é voltada para a esquerda. p p 2º TIPO: Parábola de vértice na origem e eixo coincidindo com o eixo Oy. Neste caso, o foco pertence ao eixo Oy; e assim suas coordenadas são (0,p). Deste modo, a equação da diretriz d é y = - p. De modo semelhante ao que foi feito anteriormente, obtemos a seguinte equação: Observação: Se 0, então a concavidade da parábola é voltada para cima. Se 0, então a concavidade da parábola é voltada para baixo. p p x y D(x,- p) P(x,y) F(0, p) d Profa. Rosely Bervian 3º TIPO2: Parábola de vértice no ponto (h,k) e eixo paralelo ao eixo Ox. O foco F tem coordenadas (h + p , k), a diretriz d tem equação x = h – p e o eixo focal l tem equação y = k. Vamos considerar um sistema auxiliar xOy, obtido por uma translação do sistema xOy, de modo que a nova origem O coincida com o vértice da parábola V(h,k). Observe que, agora, o eixo da parábola coincide com o eixo Ox. Com relação a esse novo sistema, a equação da parábola é As equações de translação são: ' ' x x h y y k . Substituindo na equação anterior, obtemos: 2 O 1º tipo é um caso particular do 3º. tipo, quando h = 0 e k = 0. x y F V d l x y V O’ F x’ y’ h k Profa. Rosely Bervian 4º TIPO3: Parábola de vértice no ponto (h,k) e eixo paralelo ao eixo Oy. O foco F tem coordenadas (h, p+k), a diretriz d tem equação y = k – p e o eixo focal l tem equação x = h. De modo semelhante ao que foi feito anteriormente (3º. tipo), obtemos a seguinte equação: Observação: Comprimento do latus rectum Considere uma parábola de equação y2 = 4px. Fazendo x = p, obtemos y = 2p. Então, os extremos do latus rectum são os pontos L(p,2p) e R(p,-2p) e, assim, o comprimento do latus rectum (c.l.r.) é dado por: 22 2 , 2 2 4 4d L R x x p p p p Portanto, . 3 O 2º tipo é um caso particular do 4º.tipo, quando h = 0 e k = 0. . . . 4c l r p x y V F d l x y V F L R Profa. Rosely Bervian EXERCÍCIOS Questão 1. Em cada um dos seguintes itens, determine a equação reduzida da parábola a partir dos elementos dados: a) Um ponto da diretriz é (4,7), vértice na origem e o eixo focal é Ox. b) Diretriz d: x – 1 = 0, eixo focal l: y + 2 = 0 e o ponto L(–3,2) é uma das extremidades do seu latus rectum. c) V(1,2), eixo focal paralelo ao eixo Ox e P(–7, –6) é ponto da parábola. d) Extremidades do latus rectum L(–2,1) e R(6,1). e) Eixo focal l: x + 4 = 0, diretriz d: y = 3 e foco sobre a reta r: y = –x – 5. f) Diretriz d: y + 2 = 0 e V(–1,2) Questão 2.Determine as coordenadas do vértice, do foco, as equações da diretriz e do eixo focal e o comprimento do latus rectum de cada uma das seguintes parábola: a) (y – 2)2 = –4(x + 1) c) y2 – 8y – 16 y + 32 = 0 b) x2 – 6x – 12y + 33 = 0 d) 4x2 – 48y – 20x – 71 = 0 Questão 3. Um cometa se desloca numa órbita parabólica tendo o Sol como foco. Quando o cometa está a 4 x 104 km do Sol, a reta que os une forma um ângulo de 60 com o eixo da órbita. Determine a menor distância que o cometa estará do Sol. Profa. Rosely Bervian Respostas Q1. a) y2 = –16x b) (y + 2)2 = –8(x + 1) c) (y – 2)2 = –8(x – 1) d) (x – 2)2 = –8(y – 3) e) (x + 4)2 = –8(y – 1) f) (x + 1)2 = 16(y + 2) Q2. a) Vértice V(–1,2), Foco (–2,2), eixo focal: y = 2, diretriz: x = 0, latus rectum = 4 b) Vértice V(3,2), Foco (3,5), eixo focal: x = 3, diretriz: y = –1, latus rectum = 12 c) Vértice V(1,4), Foco (5,4), eixo focal: y = 4, diretriz: x = –3, latus rectum = 16 d) Vértice V 5 , 2 2 , Foco 5 ,1 2 , eixo focal: 2x – 5 = 0, diretriz y = –5, latus rectum = 12 Q3. A distância é igual a 104 km.
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