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1 → geratriz ESTUDO DAS CÔNICAS INTRODUÇÃO Nesse capítulo vamos estudar as cônicas: parábola, elipse e hipérbole, as quais tem grande aplicação na Física. Uma secção cônica ou, simplesmente, uma cônica é uma curva obtida cortando-se qualquer cone de duas folhas por um plano que não passa pelo vértice, chamado de plano secante. Dependendo do corte no cone, as intersecções podem ser: círculo, parábola, hipérbole e elipse. Veja as figuras abaixo: Círculo Elipse Parábola Hipérbole Quando se toma um cone duplo e se faz um corte através de um plano paralelo à base desse cone, a figura resultante é o que chamamos de circunferência. Se o plano secante não é paralelo a uma geratriz, e corta só uma das duas folhas do cone, a cônica é uma elipse. Se o plano secante é paralelo a uma geratriz do cone, a cônica é uma parábola. Se o plano secante não é paralelo a uma geratriz e corta ambas folhas do cone, a cônica é uma hipérbole. OBS.: No caso de um plano que passa pelo vértice do cone obtemos, como é fácil visualizar, um ponto, uma reta ou um par de retas concorrentes. Estas são chamadas cônicas degeneradas. Capítulo 22 2 2.1 – DEFINIÇÃO DAS CÔNICAS COMO LUGAR GEOMÉTRICO1 Estudaremos as secções cônicas como curvas planas. Para isso, utilizaremos definições que se referem somente ao plano no qual está a curva e que dependem de pontos especiais desse plano, chamados focos da curva. • Parábola: conjunto de todos os pontos P do plano tais que a distância d1 de P a um ponto fixo F , chamado foco da parábola, é igual à distância d2 de P a uma reta fixa D , chamada diretriz da parábola. d1 = d2 • Elipse: conjunto de todos os pontos P do plano tais que é constante a soma d1 + d2 das distâncias d1 e d2 , respectivamente, de P a dois pontos fixos F1 e F2 , chamados focos da elipse. d1 + d2 = constante • Hipérbole: conjunto de todos os pontos P do plano tais que é constante o módulo da diferença d1 − d2 das distâncias d1 e d2 , respectivamente, de P a dois pontos fixos F1 e F2 , chamados focos da hipérbole. P d1 d2 F1 F2 d1 − d2 = constante 1 Lugar Geométrico (L.G.) é uma região do plano ou uma geometria em que todos os pontos obedecem a uma lei ou propriedade. P d1 d2 F1 F2 D d2 P d1 F 3 2.2 – EQUAÇÃO CANÔNICA DAS CÔNICAS A fim de determinar mais facilmente as equações cônicas, escolhemos inicialmente, para a elipse e a hipérbole, um sistema de coordenadas tal que os focos estejam no eixo x . Para a parábola escolhemos um sistema tal que o foco esteja no eixo x e a origem equidistante do foco e da diretriz. Assim obtemos as equações a seguir, chamadas equações cônicas. 2.2.1 – PARÁBOLA Parábola é o nome dado ao Lugar Geométrico dos pontos de um plano equidistantes de um ponto fixo F , chamado foco, e de uma reta fixa d do plano. Para obtermos a equação da parábola, devemos considerar dois casos: 1º caso: Fixamos um sistema de coordenadas cartesianas, com origem no vértice V da parábola e com o eixo de simetria contido no eixo x . d y D1 (− p, y) P (x, y) V F (p, 0)x 0 D(− p, 0) − p p Foco: F (p, 0) Vértice: V (0, 0) Diretriz: D : x = − p Determinada pelo seu foco parábola tem a seguinte equação: F (p, 0) e por sua diretriz D : x = − p , uma d (F, P) = d (D1, P) = (x + p)2 + (y − y)2 (x − p)2 + y2 = (x + p)2 x2 − 2 px + p2 + y2 = x2 + 2 px + p2 y2 = 2 px + 2 px (forma padrão da equação da parábola de foco F (p, 0) e diretriz x = − p ) (x − p)2 + (y − 0)2 y2 = 4 px 4 2º caso: Fixamos um sistema de coordenadas cartesianas, com origem no vértice V da parábola e com o eixo de simetria contido no eixo y . y F (0, p) p P (x, y) O x V − p d D(0, − p) D1 (x, − p) Foco: F (0, p) Vértice: V (0, 0) Diretriz: D : y = − p Logo: d (F, P) = d (D1, P) = (x − x)2 + (y + p)2 x2 + (y − p)2 = (y + p)2 x2 + y2 − 2 py + p2 = y2 + 2 py + p2 x2 = 2 py + 2 py (forma padrão da equação da parábola de foco F (0, p) e diretriz y = − p ) EXERCÍCIOS RESOLVIDOS: 01. Uma parábola tem o foco F na intersecção das retas na origem dos eixos coordenados. a) Determinar a equação da diretriz dessa parábola; b) determinar a equação dessa parábola. Solução: y = 0 e x = 8 e o vértice • Diretriz: x = −8 . • Equação da parábola: y2 = 4 px y2 = 48 x y2 − 32x = 0 (x − 0)2 + (y − p)2 d y (− 8, 0) V F (8, 0) p = 8 x x2 = 4 py 5 2 2 4 e − 02. Determinar a equação da parábola cujo vértice é a origem dos eixos de coordenadas, e o eixo de simetria é o eixo y e passa pelo ponto P (− 3, 7). • Se o eixo de simetria é o eixo y , temos: x2 = 4 py (− 3)2 = 4 p(7) 28 p = 9 p = 9 . 28 • Transportando o valor de p para a forma padrão: x2 = 4 py x2 = 4 9 y 28 x2 = 9 y 7 PRATICANDO: 1. Determine a equação da parábola de foco F e diretriz d , nos seguintes casos: a) F (1, 0) e D : x = −1 b) F (0, 3) e D : y = −3 c) F (− 4, 0) e D : x − 4 = 0 d) F 0, − 3 e D : y − 3 = 0 2 2. Determine as coordenadas do foco e a equação da reta diretriz das seguintes parábolas: a) y2 − 6x = 0 b) y2 + 20x = 0 c) x2 − 4 y = 0 d) x2 + y = 0 3. Numa parábola, o vértice é o ponto (0, 0) e o eixo de simetria é o eixo x . Determine a equação da parábola, sabendo que ela passa pelo ponto P (3, − 6). 4. Determine a equação da parábola cujo vértice é o ponto V (0, 0) e o eixo de simetria é o eixo y , sabendo que ela passa pelo ponto P(− 2, 4). 5. Determine os pontos de intersecção da parábola, de equação x2 − 4 y = 0 , com a reta de equação y − 9 = 0 . Respostas............................................................................................................................................. 1. a) y 2 − 4x = 0 b) x2 −12 y = 0 c) y 2 +16x = 0 d) x2 + 6 y = 0 2. a) F 3 , (d ): x + 3 = 0 2 b) F (− 5, 0) e (d ): x − 5 = 0 c) F (0, 1) e (d ): y = −1 d) F 0, 1 e (d ) : y = 1 4 3. y 2 −12x = 0 4. x2 − y = 0 5. (6, 9) e (− 6, 9) 0 6 (x + c)2 + y2 − 2cx + c2 + y (x + c)2 + y2 (x + c)2 + y2 2.2.2 – ELIPSE A elipse é o nome dado ao Lugar Geométrico dos pontos do plano, tais que a soma das distâncias de qualquer ponto desse conjunto a dois pontos fixos, chamados focos, é constante e igual a 2a . Para achar a equação de uma elipse, vamos introduzir sistemas convenientes de coordenadas para estudar analiticamente uma elipse. 1º caso: A origem do sistema de coordenadas é o centro da elipse e o eixo maior está no eixo x . y M1 (0, + b) P (x, y) V2 (− a, 0) 0 V1 (+ a, 0) F2 (− c, 0) F1 (+ c, 0) x M 2 (0, − b) Focos: F1 (+ c, 0), F2 (− c, 0) Vértices: V1 (+ a, 0), V2 (− a, 0) M1 (0, + b), M 2 (0, − b) Centro: C (0, 0) Semieixo maior: V1V2 = 2a Semieixo menor: M1M 2 = 2b Relação fundamental: a2 = b2 + c2 Considere a elipse da figura ao lado. d (P, F1 )+ d (P, F2 ) = 2a + = 2a = 2a − 2 2 (x − c)2 + y2 = 2a − elevandoambosos menbrosao quadrado (x − c)2 + y2 = 4a2 − 4a (x + c)2 + y2 + (x + c)2 + y2 x2 2 = 4a2 − 4a 4a = 4a2 + 4cx a (x + c)2 + y2 = a2 + cx + x2 + 2cx + c2 + y2 simplificandoa equação a 2 = (a2 + cx)2 elevandoambosos menbrosaoquadrado a2 (x + c)2 + y2 = a4 + 2a2cx + c2x2 (x − c)2 + (y − 0)2 (x + c)2 + (y − 0)2 (x − c)2 + y2 (x + c)2 + y2 (x + c)2 + y2 7 a2x2 + 2cx + c2 + y2 = a4 + 2a2cx + c2x2 a2x2 + 2a2cx + a2c2 + a2 y2 = a4 + 2a2cx + c2x2 a2x2 −c2x2 + a2 y2 = a4 − a2c2 x2 (a2 − c2 )+ a2 y2 = a2 (a2 − c2 ) → como a2 = b2 + c2 a2 − c2 = b2 b2x2 + a2 y2 = a2b2 (b 0, a 0) b2 x2 + a2 y2 = a2b2 a2b2 a2b2 a2b2 dividindoambosos menbrospora2b2 x2 + y2 = a2 b2 1 (Equação reduzida da elipse com foco no eixo x e centro na origem) 2º caso: A origem do sistema de coordenadas é o centro da elipse e o eixo maior está no eixo y . y V1 F1 M 2 M1 0 x F2 P (x, y) V2 Focos: F1 (0, + c), F2 (0, − c) Vértices: V1 (0, + a), V2 (0, − a) M1 (+ b, 0), M 2 (− b, 0) Centro: C (0, 0) Semieixo maior: V1V2 = 2a Semieixo menor: M1M 2 = 2b Pela elipse da figura acima, temos: d (P, F1 )+ d (P, F2 ) = 2a + = 2a Desenvolvendo algebricamente como no caso anterior, obtemos a equação: x2 + y 2 = b2 a2 1 (Equação reduzida da elipse com foco no eixo y e centro na origem) (x − 0)2 + (y − c)2 (x − 0)2 + (y + c)2 8 3c2 EXCENTRICIDADE DA ELIPSE Denomina-se excentricidade da uma elipse o quociente entre sua semidistância focal e o semieixo maior. y M1 c V 2 0 V1 x a F2 F1 M 2 e = c a Como c a , temos: 0 e 1 A excentricidade de uma elipse mede seu maior ou menor achatamento. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS: 01. Encontrar a equação de uma elipse que está centrada na origem, com eixo focal coincidente com o eixo Ox , de excentricidade 0,5 e que passa pelo ponto (10, 0). • Como a excentricidade é 0,5 : 1 = c a = 2c 2 a • Pela relação fundamental obtemos c : (2c)2 = b2 + c2 b2 = 4c2 − c2 b2 = 3c2 b = = c • Coordenadas do centro e do ponto da elipse: C (0, 0) P (10, 0) • Cálculo da semidistância focal: x2 + y2 = 102 + 02 = a2 b2 (2c)2 102 + 4c2 (c 02 3c 2 3)2 1 = 1 100 = 4c 2 c 2 = 100 4 c = 25 = 5 1 3 9 2 1 2 1 • Equação da elipse: x2 + y2 = x2 y 2 a 2 b 2 1 (2c)2 + (c 3)2 = 1 x2 (2 5)2 + (5 2 3)2 = 1 x2 100 + y 2 = 75 02. Determinar a equação da elipse de focos comprimento de eixo menor é 2 . F1 (0, − 3) e F2 (0, + 3), sabendo-se que o Como os focos estão no eixo y , a forma padrão da equação é: • De acordo com os dados do problema, temos: c = 3 x + y 2 b2 a2 = 1. 2b = 2 b =1 • Da relação fundamental obtemos a 2 : a2 = b2 + c2 a2 = 12 + 32 a2 = 10 • Equação da elipse: x2 + y2 = x + y 2 = b2 a2 1 10 PRATICANDO: 1. Numa elipse o eixo maior está contido no eixo x e seu comprimento é 16. Sabendo-se que a distância entre os focos é 10, determinar a equação da elipse. 2. Determinar as coordenadas dos focos e dos vértices, e a excentricidade da elipse de equação: 4x2 + 25y2 =100 . 3. Determinar a equação da elipse de vértices V1 (0, + 6) e V2 (0, − 6) e passa pelo ponto P (3, 2). 4. Determinar a excentricidade da elipse de equação x2 + 5y2 = 20 . 5. Determinar a equação da elipse de focos comprimento do eixo maior é 8 . F1 (3, 0) e F2 (− 3, 0) sabendo que o 6. Determinar as medidas do eixo maior e do eixo menor da elipse de equação x2 144 + y 2 = . 81 Respostas............................................................................................................................................. 1. x 2 + y 2 = 64 39 y 1 1 1 10 2. F1 ( 21, 0) , F2 (− 21, 0) , V1 (5, 0) , V2 (− 5, 0) , e = 21 5 3. 8x 2 + y 2 = 81 4. e = 5. x 2 + y 2 = 1 16 7 6. 24 e 18 2.2.3 – HIPÉRBOLE A Hipérbole é o nome dado ao Lugar Geométrico dos pontos P do plano, tais que a diferença de suas distâncias a dois pontos fixos F1 e F2 , chamados focos, do plano é uma constante positiva e menor que a distância entre esses pontos fixos. ELEMENTOS: y M1 (0, + b) b c V2 (− a, 0) V1 (+ a, 0) x F2 0 a F1 M 2 (0, − b) Focos: F1 (+ c, 0), F2 (− c, 0) Vértices: V1 (+ a, 0), V2 (− a, 0) Centro: C (0, 0) Eixo real: V1V2 = 2a Eixo imaginário: M1M 2 = 2b Excentricidade: e = c (e 1) a Relação fundamental: c2 = a2 + b2 EQUAÇÃO DA HIPÉRBOLE: 1ºcaso: Consideremos a hipérbole na qual os focos pertencem ao eixo das abscissas y P (x, y) V2 (− a, 0) V1 (+ a, 0)x F2 (− c, 0) 0 F1 (+ c, 0) e a origem do sistema de coordenadas é o ponto médio do segmento cujas extremidades são os focos. 36 2 5 5 1 11 (x + c)2 + y2 (x + c)2 + y2 − 2cx + c2 + y (x + c)2 + y2 (x + c)2 + y 2 O ponto P (x, y) pertence à hipérbole se, e somente se: d (P, − = 2a + 2 F1 )− d (P, F2 ) = 2a = 2a 2 (x − c)2 + y2 = 2a + elevandoambosos menbrosaoquadrado (x − c)2 + y2 = 4a2 + 4a + (x + c)2 + y2 x2 2 = 4a2 + 4a 4a = −4a2 − 4cx a (x + c)2 + y2 = −a2 − cx + x2 + 2cx + c2 + y2 simplificandoa equação a 2 = (− a2 − cx)2 elevando ambos os menbrosao quadrado a2 (x + c)2 + y2 = a4 + 2a2cx + c2x2 a2x2 + 2cx + c2 + y2 = a4 + 2a2cx + c2x2 a2x2 + 2a2cx + a2c2 + a2 y2 = a4 + 2a2cx + c2x2 a2x2 − c2x2 + a2 y2 = a4 − a2c2 c2 x2 − a2 x2 − a2 y2 = a2c2 − a4 x2 (x2 − a2 )− a2 y2 = a2 (c2 − a2 ) → como c2 = a2 + b2 c2 − a2 = b2 b2 x2 − a2 y2 = a2b2 (b 0, a 0) b2 x2 + a2 y2 = a2b2 a2b2 a2b2 a2b2 dividindoambosos menbrospora2b2 x2 − y 2 = a2 b2 1 (Equação reduzida da hipérbole com foco no eixo x e centro na origem) 2ºcaso: Caso os focos da hipérbole pertençam ao eixo das ordenadas, a forma y F1 (0, c) P (x, y) V1 (0, a)x V2 (0, − a) F2 (0, − c) padrão da equação da hipérbole será: y 2 − x2 = 2 1 a2 b (Equação reduzida da hipérbole com foco no eixo y e centro na origem) (x − c)2 + (y − 0)2 (x + c)2 + (y − 0)2 (x − c)2 + y2 (x + c)2 + y2 (x + c)2 + y2 12 16 1 2 ASSÍNTOTAS DA HIPÉRBOLE: Observando a hipérbole da figura ao lado, temos um retângulo ABCD cujos lados medem 2a e 2b . r1 y r2 M1 V2 (− a, 0) V1 (+ a, 0) F1 F2 x M 2 As retas r1 e r2 que contém as diagonais desse retângulo, são chamadas assíntotas da hipérbole: y = − b x e y = b x a a EXERCÍCIOS RESOLVIDOS: 01. Determinar a equação da hipérbole de focos F1 (5, 0) e F2 (− 5, 0) e de vértices V1 (3, 0) e V2 (− 3, 0). • Pelos dados do problema, temos: a = 3 . c = 5 • Da relação fundamental obtemos b : c2 = a2 + b2 52 = 32 + b2 b = b = = 4 • Como os focos pertencem ao eixo das abscissas, temos: x2 − y2 = x − y 2 = a2 b2 9 16 02. Determinar a equação da hipérbole de focos que o comprimento do eixo real é 6 unidades. • Pelos dados do problema, temos: c = 4 F1 (0, 4) e F2 (0, − 4), sabendo-se 2a = 6 • Pela relação fundamental obtemos c : a = 3 c2 = a2 + b2 42 = 32 + b2 b2 = 16 − 9 b2 = 7 • Como os focos pertencem ao eixo das ordenadas, a forma padrão é: y2 + x2 = y 2 + x2 = a2 b2 1 9 7 1 52 − 32 1 13 3 1 1 PRATICANDO: 1. Determine a equação da hipérbole de focos F1 (0, 6) e F2 (0, − 6), sabendo que o eixo imaginário tem 8 unidades de comprimento. 2. Numa hipérbole, a distância focal é 16 e o comprimento do eixo real é 12. Determine a equação da hipérbole, sabendo que os focos pertencem ao eixo das abscissas. 3. Determine a equação da hipérbole de focos F1 (0, 4) e F2 (0, − 4) e de vértices V1 (0, 1) e V2 (0, −1). 4. Os focos de uma hipérbole são F1 (4, 0) e F2 (− 4, 0), e o eixo imaginário tem 2 unidades de comprimento. Determine a equação da hipérbole. 5. Determinar a medida do eixo real, do eixo imaginárioe da distância focal da hipérbole de equação 9x2 −16y2 = 144 . 6. Determinar a excentricidade e a equação das assíntotas da hipérbole de equação 4x2 − y2 =16 . 7. Determine a equação da hipérbole de focos excentricidade e = 5 . 3 F1 (5, 0) e F2 (− 5, 0) e de Respostas............................................................................................................................................. 1. y 2 − x 2 = 2. x 2 − y 2 = 3. y 2 − x 2 = 20 16 36 28 15 4. x 2 − y 2 = 13 3 5. V1V2 = 8 , M1M 2 = 6 , F1 F2 = 10 6. e = 5 , y = 2x , y = −2x 7. x 2 − y 2 = 9 16 2.3 – EQUAÇÃO CANÔNICA DAS CÔNICAS COM CENTRO GENÉRICO (h, k) As equações canônicas das cônicas descritas anteriormente têm todas focos no eixo x ou y e, centro ou vértice em (0, 0). Analisamos agora o caso em que o centro ou o vértice é um ponto (h, k ) qualquer do plano e os focos estão na reta y = k paralela ao eixo x , ou na reta x = h paralela ao eixo y . 1 1 1 14 y P (x, y) eixo de simetria F (1, 4) V (h, k ) O x d • As equações com um centro genérico em (h, k ) e focos na reta y = k são: Parábola: (x − h)2 = 4 p (y − k ) Foco: F (h, k + p) Diretriz: D : y = k − p Elipse: (x − h)2 (y − k )2 + = 1 b2 a2 Focos: F1 (h, k + c) , F2 (h, k − c) Vértices: V1 (h, k + a) , V2 (h, k − a) M1 (h + b, k ), M 2 (h − b, k ) Hipérbole: (y − k )2 (x − h)2 − = 1 a2 b2 Focos: F1 (h, k + c) , F2 (h, k − c) Vértices: V1 (h, k + a) , V2 (h, k − a) • As equações respectivas com centro ou vértice genérico em (h, k ), mas focos na reta x = h , são obtidas trocando x − h por y − k nas equações acima: Parábola: (y − k ) 2 = 4 p (x − h) Foco: F (h + p, k ) Diretriz: D : x = h − p Elipse: (x − h)2 (y − k )2 a2 + b2 = 1 Focos: F1 (h + c, k ) , F2 (h − c, k ) Vértices: V1 (h + a, k ) , V2 (h − a, k ) M1 (h, k + b), M 2 (h, k − b) Hipérbole: (x − h)2 (y − k )2 − = 1 a 2 b2 Focos: F1 (h + c, k ) , F2 (h − c, k ) Vértices: V1 (h + a, k ) , V2 (h − a, k ) EXERCÍCIOS RESOLVIDOS: 01. Determinar as coordenadas do vértice V (h, k ), a distância p do vértice ao foco e a equação da parábola de foco F (1, 4) e cuja diretriz é a reta de equação y + 2 = 0 . • Diretriz: y + 2 = 0 y = −2 , então e eixo de simetria da parábola é vertical. D1 (x, − 2) − 2 D2 (1, − 2) • Cálculo das coordenadas do vértice: h = 1 + 1 = 2 = 1 2 2 k = 4 − 2 = 2 = 1 V (1, 1) 2 2 15 16 • Distância do vértice ao foco: p = d (V , F ) • Equação da parábola: p = p = 9 p = 3 (x − h)2 = 4 p (y − k ) (x −1)2 = 4 3(y −1) (x −1)2 =12(y −1) 02. Dada a equação da elipse (x − 2)2 25 (y + 5)2 9 = 1, determine o valor do semi-eixo maior, do semi-eixo menor, as coordenadas dos focos, dos vértices, do centro e o valor da excentricidade. Como o maior parâmetro está em baixo do termo de x , a elipse tem eixo focal paralelo ao eixo Ox . • Semieixo maior: a2 = • Semieixo menor b2 = a = 5 . b = 3 . • Da relação fundamental obtemos c : a2 = b2 + c2 c = c = = 4 • Coordenadas do centro são: C (2, − 5) • Coordenadas dos focos: F1 (2 − 4, − 5) = (− 2, − 5) F2 (2 + 4, − 5) = (6, − 5) • Coordenadas dos vértices: V1 (2 − 5, − 5) = (− 3, − 5) V2 (2 + 5, − 5) = (7, − 5) • Excentricidade: e = c = 4 = 0,8 a 5 03. Achar a equação da hipérbole de centro (4, − 2) e eixo real paralelo ao eixo x , sabendo que 2a =10 e 2b = 4 . • Calculo de a e b : 2a =10 2b = 4 a = 5 b = 2 (1−1)2 + (4 −1)2 25 : 9 52 − 32 + 16 • Equação da hipérbole: Se o eixo real é paralelo ao eixo x , a equação tem a forma: (x − h)2 a2 (y − k )2 1 b2 (x − 4)2 52 (x − 4)2 25 (y + 2)2 1 22 (y + 2)2 1 4 PRATICANDO: 1. Determine as coordenadas do foco, as coordenadas do vértice e a equação da diretriz das seguintes parábolas: a) y2 − 6y −12x + 21 = 0 b) y2 − 4y − 4x − 8 = 0 c) x2 + 4x + 8y +12 = 0 d) x2 − 2x − y + 4 = 0 2. Determine a equação da parábola de foco F e diretriz d , nos seguintes casos: a) F (2, − 2) e D : y + 6 = 0 b) F (4, 6) e D : y −1 = 0 c) F (− 4, − 3) e D : x = −8 3. Determinar as coordenadas do vértice, as coordenadas do foco e a equação da diretriz da parábola de equação y2 − 4y − 8x + 28 = 0 . 4. Determinar as coordenadas do vértice, as coordenadas do foco e a equação da diretriz da parábola de equação x2 + 2x + 4y −15 = 0 5. Determinar as coordenadas do centro, as coordenadas dos focos e as medidas dos semieixos da elipse de equação (x − 4)2 25 (y + 3)2 1 16 6. Escrever a equação da elipse 9x2 + 5y2 + 54x − 40y −19 = 0 . 7. Determinar a equação da elipse de eixo maior vertical, sabendo que as coordenadas do centro são (2, − 7) e os semieixos valem a = 8 e b = 1. 8. Determinar as coordenadas do centro, do vértice e do foco da hipérbole y2 − x2 + 2y − 2x −1 = 0 9. Ache a equação da hipérbole de centro (− 3, nos seguintes casos: 4) e eixo real paralelo ao eixo y , a) 2a = 20 e 2b =10 b) 2b = 6 e 2c =12 − = − − = = + = 17 2 10. Determinar as coordenadas do centro da hipérbole de equação: 4x2 − 9y2 − 8x − 54y − 221 = 0 11. Identifique a cônica de equação faça um esboço de seu gráfico. 4x2 + 9y2 −16x +18y −11 = 0 , seus elementos e 12. Identifique a cônica de equação elementos e faça um esboço de seu gráfico. 25x2 − 36y2 −100x − 72y − 836 = 0 , seus Respostas............................................................................................................................................. 1. a) F (4, 3), V (1, 3) e (d ): x = −2 b) F (− 2, 2), V (− 3, 2) e (d ): x = −4 c) F (− 2, − 3), V (− 2, −1) e (d ): y = 1 d) 13 ( ) ( ) 11 F 1, , V 1, 3 e d : y = 4 2. a) (x − 2)2 = 8(y + 4) b) (x − 4)2 = − 7 c) (y + 3)2 = 8(x + 6) 3. V (3, 2) , F (5, 2) , x = 1 10 y 4. V (−1, 5. O (4, 4) , − 3) , F (−1, 3) , F1 (7, 3) , y = 5 F2 (1, − 3) , a = 5 , b = 4 6. (x + 3) 2 20 7. (x − 2) 2 1 (y − 4)2 1 36 (y + 7)2 1 64 8. O (−1, −1) , V1 (−1, 0) , V2 (−1, − 2) , F1 (−1, −1+ 2) , F2 (−1, −1 − 2) 9. a) (y − 4) 2 100 (x + 3)2 1 25 b) (y − 4) 2 27 (x + 3)2 1 9 10. O (1, − 3) 11. Elipse: C (2, −1) , V1 (−1, −1) , V2 (5, −1) , M1 (2, 1) , M 2 (2, − 3) , F1 (2 + 5, −1), F2 (2 − 5, −1), e = 3 5 12. Hipérbole: C (2, −1) , V1 (8, −1) , V2 (− 4, −1) , F1 (2 + 61, −1), F2 (2 − 61, −1), e = 61 6 4 − − = = − = − = INTRODUÇÃO 2.1 – DEFINIÇÃO DAS CÔNICAS COMO LUGAR GEOMÉTRICO1 2.2 – EQUAÇÃO CANÔNICA DAS CÔNICAS 2.2.1 – PARÁBOLA EXERCÍCIOS RESOLVIDOS: PRATICANDO: 2.2.2 – ELIPSE EXCENTRICIDADE DA ELIPSE EXERCÍCIOS RESOLVIDOS: PRATICANDO: 2.2.3 – HIPÉRBOLE ELEMENTOS: ASSÍNTOTAS DA HIPÉRBOLE: EXERCÍCIOS RESOLVIDOS: PRATICANDO: 2.3 – EQUAÇÃO CANÔNICA DAS CÔNICAS COM CENTRO GENÉRICO (h, k) EXERCÍCIOS RESOLVIDOS: PRATICANDO: