Facultad de Matemáticas – UADY Departamento de Matemática Educativa Curso de Nivelación en Matemáticas Módulo 3: Geometría Analítica Ejercicios 1) Determinar si cada una de las siguientes ecuaciones representa o no una circunferencia. Si la respuesta es afirmativa, hallar su centro y su radio. a) 2 x 2 + 2 y 2 - 6 x + 10 y + 7 = 0 b) 4 x 2 + 4 y 2 + 28 x - 8 y + 53 = 0 c) 16 x 2 + 16 y 2 - 64 x + 8 y + 77 = 0 2) Determina 2 si las circunferencias 4 x 2 + 4 y 2 - 16 x + 12 y + 13 = 0 y 2 12 x + 12 y - 48 x + 36 y + 55 = 0 son concéntricas. 3) Hallar la ecuación de la circunferencia cuyo centro está sobre el eje X y que pasa por los puntos A(1, 3) y B(4, 6). 4) Hallar la ecuación de la circunferencia que pasa por los puntos (-1, -4), (2, –1) y cuyo centro está sobre la recta 4 x + 7 y + 5 = 0 . 5) Hallar la ecuación de la circunferencia que pasa por el punto (5, 9) y que es tangente a la recta x + 2 y - 3 = 0 en el punto (1,1). 6) Una circunferencia de radio 5 pasa por los puntos (0, 2) y (7, 3). Hállese su ecuación. (Se tiene comos ecuaciones como solución). 7) Hallar la ecuación de la circunferencia que pasa por los puntos (2, -2), (-2, -4) y (4, 2). 8) Hallar la ecuación de la circunferencia circunscrita al triángulo cuyos lados están determinados por las intersecciones de las rectas x - y + 2 = 0 , 2 x + 3 y - 1 = 0 , y 4 x + y - 17 = 0 . 4.2. Parábola Definición. La parábola es el lugar geométrico de los puntos del plano que equidistan de un punto fijo y de una recta fija del mismo plano. El punto fijo se llama Foco de la parábola y la recta fija es su directriz. Si la grafica de la parábola fuera la figura de abajo, se identificarían los siguientes elementos: Elementos de la parábola D Radio vector a 1 p V LR 1 x F b Octubre, 2009 Foco: Es el punto fijo F. Eje Focal: Es la recta que pasa por el Foco y es perpendicular a la Directriz. Representa el eje de simetría de la parábola. También se conoce como el eje de la parábola. Directriz: Es la recta perpendicular al eje focal. Es la recta fija D. Vértice V: Punto de intersección de la curva con su eje focal. Radio vector: segmento que une un punto cualquiera de la parábola con el foco. Parámetro: Es la distancia del vértice al foco de la parábola, se designa por la letra P. Lado recto: Es la secante que pasa por el foco y es perpendicular al eje de la parábola. La longitud del lado recto se designa como L.L.R = |4p| Excentricidad: e = 1 8 Facultad de Matemáticas – UADY Departamento de Matemática Educativa Curso de Nivelación en Matemáticas Módulo 3: Geometría Analítica Ecuaciones ordinarias Parábola con vértice en el origen Horizontal Que se extiende hacia la derecha y 2 = 4 px Foco: F(p, 0) Directriz: x = -p O Que se extiende hacia la izquierda y 2 = -4 px Foco: F(-p, 0) Directriz: x = p Que se extiende hacia arriba Vertical x 2 = 4 py Foco: F(0,p) Directriz: y = -p Que se extiende hacia abajo x 2 = -4 py Foco: F(0,-p) Directriz: y = p Parábola Horizontal Que se extiende hacia la con derecha Vértice en ( y - k )2 = 4 p( x - h ) (h, k) Foco: F(h+p, k) Directriz: x = h-p Octubre, 2009 9 Facultad de Matemáticas – UADY Departamento de Matemática Educativa Curso de Nivelación en Matemáticas Módulo 3: Geometría Analítica Que se extiende hacia la izquierda ( y - k )2 = -4 p( x - h ) Foco: F(h-p, k) Directriz: x = h+p Vertical Que se extiende hacia arriba ( x - h )2 = 4 p( y - k ) Foco: F(h, k+p) Directriz: y = k -p Que se extiende hacia abajo ( x - h )2 = -4 p( y - k ) Foco: F(h, k-p) Directriz: y = k+p Ecuación general de la parábola Toda ecuación de la parábola vertical se puede expresar por medio de una ecuación del tipo: Ax 2 + Dx + Ey + F = 0 con A, D, E y F constantes. Toda ecuación de la parábola horizontal se puede expresar por medio de una ecuación del tipo: Cy 2 + Dx + Ey + F = 0 con C , D, E y F constantes. Octubre, 2009 10 Facultad de Matemáticas – UADY Departamento de Matemática Educativa Curso de Nivelación en Matemáticas Módulo 3: Geometría Analítica Ejercicios 1) Determina la ecuación de la parábola de vértice en el origen y foco el punto (3,0). 2) Hallar la ecuación de la parábola de vértice en el origen y directriz la recta x + 5 = 0. 3) Una parábola cuyo vértice está en el origen y cuyo eje focal coincide con el eje X pasa por el punto (-2,4). Hallar la ecuación de la parábola, las coordenadas del foco, la ecuación de la directriz y la longitud de su lado recto. 4) Hallar la ecuación de la parábola cuyo vértice y foco son los puntos (-4,3) y (-1,3) respectivamente. Hallar también las ecuaciones de su directriz y su eje focal. 5) Hallar la ecuación de la parábola cuyo vértice y foco son los puntos (3,3) y (3,1) respectivamente. 6) La directriz de una parábola es la recta y – 1 = 0 y su foco es el punto (-4,3). Hallar la ecuación de la parábola. En los ejercicios 7 y 8, reduzca la ecuación de la parábola en su forma ordinaria y halle las coordenadas del vértice y del foco, las ecuaciones de la directriz y eje focal. 7) 4y2 – 48x – 20y = 71 8) 9x2 + 24x + 72y + 16 = 0 9) Hallar la ecuación de la parábola cuyo eje es paralelo al eje X y que pasa por los tres puntos (0,0), (8,-4) y (3,1). 10) Hallar la ecuación de la parábola de vértice el punto (4,-1), con eje focal sobre la recta y + 1 = 0 y que pasa por el punto (3,-3). 4.3. Elipse Definición. La elipse es el lugar geométrico de un punto P(x, y) que se mueve sobre un plano de manera tal que la suma de sus distancias a dos puntos fijos es siempre constante. Los puntos fijos se llaman focos. Elementos de la elipse LR Longitud del eje mayor (V1V2) = 2a Longitud del eje menor (B1B2) = 2b Distancia entre los focos (F1F2) = 2c Se cumple la siguiente relación entre los parámetros a, b y c: c 2 = a2 − b2 2b 2 Longitud del lado recto (L.R.) = a c e = <1 a Excentricidad. Octubre, 2009 11