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SECCIONES CÓNICAS LA HIPÉRBOLA ¿Cuál es la utilidad del estudio de la Hipérbola? Muchas personas aprenden acerca de esta forma durante sus cursos de álgebra en la preparatoria o colegio, pero no es obvio el por qué esta forma es importante. La hipérbola tiene unas cuantas propiedades que le permiten jugar un papel importante en el mundo real. Muchos campos usan la hipérbolas en sus diseños y predicciones de fenómenos.. Las señales de los sistemas de radio emplean funciones hiperbólicas. Un sistema de radio importante, LORAN, identifica posiciones geográficas usando hipérbolas. Los científicos y los ingenieros establecieron las estaciones de radio en posiciones de acuerdo con la forma de una hipérbola para poder optimizar el área cubierta por la señal de una estación. Los sistemas de satélites pueden hacer mucho uso de las hipérbolas y las funciones hiperbólicas. Cuando los científicos lanzan un satélite al espacio, primero deben usar ecuaciones matemáticas para predecir su camino. LA HIPÉRBOLA LOGRO DE SESIÓN Al finalizar la sesión, el estudiante identifica y grafica los elementos de la hipérbola. Reconoce las diferentes expresiones algebraicas que representan una hipérbola. Datos/Observaciones SECCIONES CÓNICAS HIPÉRBOLA El nombre de “secciones cónicas” se derivó del hecho de que estas figuras se encontraron originalmente en un cono. Cuando se hace intersecar un cono con un plano obtenemos distintas figuras. Cada una de ellas es una cónica. LA HIPÉRBOLA ¡RECORDEMOS! HIPÉRBOLA Es el lugar geométrico de todos los puntos de un plano cuya diferencia de distancias a dos puntos fijos llamados focos es constante e igual a 2𝑎. 1 HIPÉRBOLA Ecuación Ordinaria 𝑥 − ℎ 2 𝑎2 − 𝑦 − 𝑘 2 𝑏2 = 1 Ecuación Canónica 𝑥2 𝑎2 − 𝑦2 𝑏2 = 1 Ecuación General 𝐴𝑥2 + 𝐵𝑦2 + 𝐶𝑥 + 𝐷𝑦 + 𝐸 = 0 𝐴 y 𝐵 son de diferente signo LA HIPÉRBOLA Eje Real: cuya longitud es de 2𝑎. Eje imaginario: Recta perpendicular al eje focal que pasa por los vértices y el focos. Vértice (𝑽): La hipérbola tiene 2 vértices, la distancia entre ellos es de 2𝑎. Foco (𝑭): La hipérbola tiene 2 focos, la distancia entre ellos es de 2𝑐. Directriz(𝑫): Recta fija que dista 𝑎 𝑒 del centro. Y cuya distancia entre ambas rectas es 2𝑎 𝑒 . Lado recto (𝑳𝑹): Es una cuerda focal perpendicular al eje focal, cuya longitud es de 2𝑏2 𝑎 . LA HIPÉRBOLA 1.1 Elementos 𝑐2 = 𝑎2 + 𝑏2 𝑒 = 𝑐 𝑎 2 HIPÉRBOLA LA HIPÉRBOLA Ecuación Canónica 𝑥2 𝑎2 − 𝑦2 𝑏2 = 1 Ecuación de la asíntota 𝑦 = ± 𝑏 𝑎 𝑥 Ecuación de la Directriz 𝑥 = ± 𝑎 𝑒 Ecuación Ordinaria 𝑥 − ℎ 2 𝑎2 − 𝑦 − 𝑘 2 𝑏2 = 1 Ecuación General 𝐴𝑥2 + 𝐵𝑦2 + 𝐶𝑥 + 𝐷𝑦 + 𝐸 = 0 𝐴 y 𝐵 son de diferente signo Ecuación de la asíntota 𝑦 − 𝑘 = ± 𝑏 𝑎 (𝑥 − ℎ) Ecuación de la Directriz 𝑥 = ± 𝑎 𝑒 + h 2 HIPÉRBOLA LA HIPÉRBOLA Ecuación Canónica 𝑦2 𝑎2 − 𝑥2 𝑏2 = 1 Ecuación de la asíntota 𝑦 = ± 𝑎 𝑏 𝑥 Ecuación de la Directriz 𝑦 = ± 𝑎 𝑒 Ecuación Ordinaria 𝑦 − ℎ 2 𝑎2 − 𝑥 − 𝑘 2 𝑏2 = 1 Ecuación General 𝐴𝑦2 + 𝐵𝑥2 + 𝐶𝑥 + 𝐷𝑦 + 𝐸 = 0 𝐴 y 𝐵 son de diferente signo Ecuación de la asíntota 𝑦 − 𝑘 = ± 𝑎 𝑏 (𝑥 − ℎ) Ecuación de la Directriz 𝑦 = ± 𝑎 𝑒 + k EJERCICIOS EXPLICATIVOS 1. Determine la ecuación canónica de la hipérbola y las asíntotas a partir de los datos dados: foco 𝐹(4,0) y vértice 𝑉(2,0) SOLUCIÓN: LA HIPÉRBOLA ቊ 𝑐 = 4 𝑎 = 2 𝑏 = 42 − 22 = 2 3 El centro es (0,0): ⇒ 𝑥2 4 − 𝑦2 12 = 1 Las asíntotas: 𝑦 = ± 2 3 2 𝑥 ⇒ 𝑦 = ± 3𝑥 EJERCICIOS EXPLICATIVOS 2. Determine la excentricidad y la longitud del lado recto de la hipérbola de ecuación 4𝑥2 − 9𝑦2 = 36 SOLUCIÓN: LA HIPÉRBOLA ⇒ ቊ 𝑎 = 3 𝑏 = 2 𝑐 = 32 + 22 = 13 El centro es (0,0): ⇒ 𝑥2 32 − 𝑦2 22 = 1 excentrecidad: 𝑒 = 𝑐 𝑎 ⇒ 𝑒 = 13 3 Lado recto: 𝐿𝑅 = 2𝑏2 𝑎 ⇒ 𝐿𝑅 = 8 3 LISTO PARA MIS EJERCICIOS RETOS Experiencia Grupal Desarrollar los ejercicios en equipos Equipos de 5 estudiantes Tiempo : 20 min EJERCICIOS RETOS 1. El techo de un pasillo de 10 metros de ancho del Taj Mahal en Agra - India tiene la forma de una parábola con 12 metros de altura en el centro, así como de 8 metros de altura en las paredes laterales. Calcule Ud. la altura del techo a 3 metros de una de las paredes laterales de dicho pasillo. 2. Hallar la longitud del lado recto en la cónica : 𝑥2 − 𝑦2 − 2𝑥 + 4𝑦 − 12 = 0. 3. Una hipérbola tiene su centro en el origen y el eje transverso en el eje de las ordenadas. Si la distancia entre las directrices es 2 y su excentricidad es 2, hallar la ecuación de la hipérbola. 4. Los vértices de la siguiente cónica 16𝑥2 + 25𝑦2 − 1600 = 0, vienen a ser los focos de una hipérbola. Además las directrices pasan por los focos de la cónica dada inicialmente. Hallar la ecuación de la hipérbola. 5. Los focos de la cónica 25𝑥2 + 9𝑦2 − 225 = 0 coinciden con los focos de una hipérbola cuya excentricidad es 4 3 , señale la ecuación de la hipérbola. Espacio de Preguntas Tiempo : 10 min Pregunta a través del chat o levantando la mano en el Zoom. Comparte tus dudas de la sesión o de los ejercicios y problemas que acaban de trabajar en los grupos. Si no tienes preguntas el profesor realizará algunas Datos/Observaciones Conclusiones 1. Los elementos principales para la ecuación de la hipérbola son el centro y 2 valores “𝑎” y “𝑏”. 2. “𝑎” es la distancia del centro al vértice, “𝑐” la distancia del centro al foco. 3. Por Pitágoras se cumple que 𝑐2 = 𝑎2 + 𝑏2 Datos/Observaciones Aplicaciones Cónicas Datos/Observaciones FINALMENTE Excelente tu participación Triunfo porque no pongo excusas, pongo soluciones. Ésta sesión quedará grabada para tus consultas. PARA TI 1. Realiza los ejercicios propuestos de ésta sesión y práctica con la tarea . 2. Consulta en el FORO tus dudas.
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