Aulão Tópicos UDESC Matemática Prof. Armstrong 24 de outubro de 2009 [email protected] Geometria Analítica: Circunferência Sendo C(a, b) o centro e P(x, y) um ponto qualquer da circunferência, a distância de C a P d(C,P) é o raio dessa circunferência. Então: Equação geral Desenvolvendo a equação reduzida, obtemos a equação geral da circunferência: x a ² y b ² r ² x ² 2ax a ² y ² 2by b² r ² x ² y ² 2ax 2by a ² b² r ² 0 Como exemplo, vamos determinar a equação geral da circunferência de centro C(2, -3) e raio r = 4. A equação reduzida da circunferência é: x 2 2 ( y 3) 16 2 Desenvolvendo os quadrados binômios (x – a)² e (y – b)², temos: dos x ² 4 x 4 y ² 6 y 9 10 0 x² 4 x y ² 6 y 3 0 Posição de um ponto em relação a uma circunferência a) P é exterior à circunferência b) P pertence à circunferência P é interior à circunferência Elipse Definição: Considerando, num plano α , dois pontos distintos, F1 e F2 , e sendo 2a um número real maior que a distância entre F1 e F2, chamamos de elipse o conjunto dos pontos do plano α tais que a soma das distâncias desses pontos a F1 e F2 seja sempre igual a 2a. Elementos Elementos Focos: os pontos F1 e F2 Centro: o ponto O, que é o ponto médio de Semi-eixo maior: a Semi-eixo menor: b Semidistância focal: c Vértices: os pontos A1, A2, B1, B2 Eixo maior: Eixo menor: Distância focal: Relação fundamental a b c 2 2 2 Excentricidade Chamamos de excentricidade o número real e tal que: Equações Vamos considerar os seguintes casos: a) Elipse com centro na origem e eixo maior horizontal Sendo c a semidistância focal, os focos da elipse são F1(-c, 0) e F2(c, 0): Aplicando a definição de elipse, obtemos a equação da elipse: b) Elipse com centro na origem e eixo maior vertical Nessas condições, a equação da elipse é: Hipérbole Definição: Considerando, num plano α, dois pontos distintos, F1 e F2 , e sendo 2a um número real menor que a distância entre F1 e F2 , chamamos de hipérbole o conjunto dos pontos do plano α tais que o módulo da diferença das distâncias desses pontos a F1 e F2 seja sempre igual a 2a. Elementos Focos: os pontos F1 e F2 Vértices: os pontos A1 e A2 Centro da hipérbole: o ponto O, que é o ponto médio de Semi-eixo real: a Semi-eixo imaginário: b Semidistância focal: c Distância focal: Eixo real: Eixo imaginário: Excentricidade Chamamos de excentricidade o número real e tal que: Equações Vamos considerar os seguintes casos: a) Hipérbole com centro na origem e focos no eixo x F1 c, 0 F2 c, 0 Aplicando a definição de hipérbole: Aplicando a definição de hipérbole: Obtemos a equação da hipérbole: b) Hipérbole com centro na origem e focos no eixo y. Nessas condições, a equação da hipérbole é: Exercícios 1-Determine a distância entre o centro da circunferência de equação 2 2 x y 8x 6y 0 e o foco da elipse que tem abscissa positiva, de equação x2 25 y 2 16 1 Resolução Equação da Circunferência: 2 2 x y 8x 6y 0 C(– 4, 3) Pela equação dada, temos que a elipse tem centro na Origem do Sistema de Coordenadas (0, 0) e como 25 >16, seu eixo maior está contido no eixo das abscissas (x). Desta forma: a = 5 e b =4. Fazendo a 2 b 2 c,2 teremos c = 3. Então, o foco da Elipse que tem abscissa positiva é F1(3, 0). Logo: 2 d(C, F1 ) (4 3) (3 0) d(C, F1 ) 49 9 Portanto: d(C, F1 ) 58 uc 2 2)(UDESC – 2008.2) Se as retas de equações x + 2y = –6 e 6x + y = 8 se interceptam no centro de uma circunferência de raio unitário, a equação dessa circunferência é: a) x2+ y2+ 8x- 4y- 1= 0 . b) x2+ y2+4x -8y +19 =0 . c) x2+ y2-4x+ 8y- 19 =0 . d) x2+ y2+ 4x- 8y- 1= 0 . e) x2+ y2 -4x +8y -19= 0 . Resolução Resolvendo o sistema x 2 y 6 EQ1 6 x y 8 EQ 2 FazendoEQ 2 2 x 2 y 6 12 x 2 y 16 11x 22 x2 Substituindo x 2na equação 1 sai que x 2 y 6 2 2 y 6 2 y 8 y 4 Dados da circunferência: C(2,-4) R=1 Equação reduzida: x a y b R 2 2 x 2 y 4 1 2 2 2 x 4 x 4 y 8 y 16 1 2 2 x y 4 x 8 y 19 0 2 2 3)Determine os focos e os vértices no eixo real da hipérbole cuja equação é 25x² - 4y² = 100. Resolução Dividindo a equação por 100,temos: 25 x ² 4 y ² 100 2 2 x y 1 4 25 a2 b5 Para calcularmos a semi-distância focal, fazemos c a b 2 2 c 4 25 2 c 29 2 Os focos são os pontos F1 29 ,0 F2 29 ,0 Os vértices são os pontos A1 2,0 A2 2,0 Exercícios 1)Determine a equação da elipse cujo centro coincide com o centro da 2 2 x y 6x 0 circunferência passa pelo ponto P(2, 27 ), tem excentricidade 32 e cujo eixo 6 maior é paralelo ao eixo y . 2)Calcule a área do triângulo ABC, em que os vértices A e B são os focos da hipérbole de equação 9 x 4 y 36 2 2 e o vértice C é o centro da circunferência de equação . x 2x y 3 y 1 2 2 3) Os pontos A (3,0) e B (0,3) são vértices de um triângulo; o terceiro vértice é o ponto M, interseção das retas de equações 2x – 3y + 9 =0 7x – 3y – 21 = 0. Encontre a equação da elipse cujo centro é o ponto C(0,0) , o semi-eixo maior é a altura do triângulo ABM relativa ao lado AB, e a excentricidade 2 e 2 VALEU, GALERA! GRANDE ABRAÇO A TODOS E UM ÓTIMO FINAL DE SEMANA! Prof. Armstrong