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tan 𝜃 = 𝑠𝑒𝑛 𝜃 cos(𝜃) 2 cos 𝜃 = 𝑒𝑖𝜃 + 𝑒−𝑖𝜃 𝑓 𝑥 = 𝑠𝑒𝑛3(𝑥) 𝑌 𝑋 TR IG O N O M ET R ÍA ASESORIA 17 2 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐵 Representamos gráficamente las condiciones dadas. 𝐴𝑃 𝐴𝐵 = 2 3 Relacionamos las coordenadas de P. 𝑃 = 2𝐵 + 𝐴 3 𝑥𝑜; 𝑦𝑜 = 3(𝑥; 𝑦) − (4; 0) 2 𝑥𝑜 = 3𝑥 − 4 2 ⟹ 𝐵 = 3𝑃 − 𝐴 2 𝑦𝑜 = 3𝑦 2 ∗ 𝐵 𝑥𝑜; 𝑦𝑜 𝜖 𝒞 ⟹ ( 𝟑𝒙 − 𝟒 𝟐 − 4)2+( 𝟑𝒚 𝟐 + 1)2= 4 9 4 𝑥 − 4 2 + 9 4 (𝑦 + 2 3 )2 = 4 ⟹ 𝒙 − 𝟒 𝟐 +(𝒚 + 𝟐 𝟑 )𝟐= 𝟏𝟔 𝟗 𝐴) (𝑥 − 4)2+ (𝑦 + 8 3 )2= 16 9 Desde el punto fijo 𝐴(4; 0) se trazan segmentos 𝐴𝐵, con B sobre la gráfica de la ecuación: 𝒞: 𝑥 − 4 2 + 𝑦 + 1 2 = 4 Si 𝑃𝜖𝐴𝐵 tal que 3 𝐴𝑃 = 2(𝐴𝐵) , determine la ecuación del lugar geométrico que describe el punto P. PROBLEMA 1 𝐵) (𝑥 − 4)2+ (𝑦 + 2 3 )2= 16 9 𝐶) (𝑥 − 8 3 )2+ (𝑦 + 1)2= 9 4 𝐸) (𝑥 − 4)2+ (𝑦 + 4 3 )2= 9 4 𝐷) (𝑥 − 8 3 )2+ (𝑦 + 1)2= 9 4 El L.G que describe el punto P, es una circunferencia con centro en (4; −2/3 ) y radio 4/3 𝒞: 𝑥 − 4 2 + 𝑦 + 1 2 = 4 3 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐶 Graficamos la parábola dada: 𝒫: 𝑥2 = 12𝑦 𝑃1 𝑥1; 𝑦1 𝑀(𝑥; 𝑦) 𝑃1 𝑥1; 𝑦1 𝜖𝒫: 𝒙𝟏 𝟐 = 𝟏𝟐𝒚𝟏 𝐴) 𝑥2= 2(𝑦 − 3) Determine la ecuación del lugar geométrico de los puntos medios de todas la cuerdas focales de la parábola 𝒫: 𝑥2 − 12𝑦 = 0 PROBLEMA 2 𝐵) 𝑥2= 3(𝑦 − 3) 𝐶) 𝑥2= 6(𝑦 − 3) 𝐸) 𝑥2= 6(𝑦 − 2) 𝐷) 𝑥2= 3(𝑦 − 2) E. Canónica 𝒑 = 𝟑 𝑃2 𝑥2; 𝑦2 𝑀(𝑥; 𝑦) es un punto del L.G 𝑃2 𝑥2; 𝑦2 𝜖𝒫: 𝒙𝟐 𝟐 = 𝟏𝟐𝒚𝟐 (−) ⟹ (𝒙𝟐 − 𝒙𝟏)(𝒙𝟐 + 𝒙𝟏) = 𝟏𝟐(𝒚𝟐 − 𝒚𝟏) 𝟐𝒙 ⟹ 𝒙 𝟔 = 𝒚𝟐 − 𝒚𝟏 𝒙𝟐 − 𝒙𝟏 … . (𝟏)Pendiente de la cuerda focal: 𝒎𝑷𝟏𝑷𝟐 = 𝒚𝟐 − 𝒚𝟏 𝒙𝟐 − 𝒙𝟏 = 𝒚 − 𝟑 𝒙 … . (𝟐) De ambas ecuaciones: 𝒙 𝟔 = 𝒚 − 𝟑 𝒙 ⟹ 𝒙𝟐 = 𝟔(𝒚 − 𝟑) 4 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸:𝐷 𝐴) 𝑈𝑛𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑡𝑎 La base de un triángulo es de longitud fija, siendo sus extremos 𝑂(0; 0) y 𝐴(6; 0), identifique el lugar geométrico que describe el tercer vértice 𝐵(𝑥; 𝑦), de tal manera que el producto de las tangentes de los ángulos internos en O y A sea igual a 4. PROBLEMA 3 𝐵)𝑈𝑛𝑎 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑛𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐶)𝑈𝑛𝑎 𝑃𝑎𝑟á𝑏𝑜𝑙𝑎 𝐸)𝑈𝑛𝑎 𝐻𝑖𝑝é𝑟𝑏𝑜𝑙𝑎 𝐷)𝑈𝑛𝑎 𝑒𝑙𝑖𝑝𝑠𝑒 𝒕𝒂𝒏 𝜶 = 𝒚 𝒙 Del gráfico: 𝒕𝒂𝒏 𝜶 ∙ 𝒕𝒂𝒏 𝜷 = 𝟒 𝐵(𝑥; 𝑦) es un punto del L.G 𝒚 𝒙 𝟔 − 𝒙 𝒕𝒂𝒏 𝜷 = 𝒚 𝟔 − 𝒙 Por condición: Reemplazamos 𝒚 𝒙 𝒚 𝟔 − 𝒙 = 𝟒 𝒚𝟐 = 𝟒𝒙(𝟔 − 𝒙) 𝒚𝟐 𝟒 + 𝒙𝟐 − 𝟔𝒙 = 𝟎 𝒙 − 𝟑 𝟐 + 𝒚𝟐 𝟒 = 𝟗 El L.G que describe el punto B, es una elipse con centro en (3; 0 ) 𝒙 − 𝟑 𝟐 𝟗 + 𝒚𝟐 𝟑𝟔 = 𝟏 5 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐸 Representamos gráficamente las condiciones dadas. 𝐶 = 𝐴 + 𝐵 2 𝐴) 𝑥2+ 6𝑥 + 𝑦2 + 8𝑦 − 144 = 0 Una circunferencia pasa por O(0;0), A(0;8) y B(6;0). Determine la ecuación de la circunferencia concéntrica a la anterior que contiene a P(8;16). PROBLEMA 4 𝐵) 𝑥2− 8𝑥 + 𝑦2 − 6𝑦 − 225 = 0 𝐶) 𝑥2+ 6𝑥 + 𝑦2 + 8𝑦 − 169 = 0 𝐸) 𝑥2− 6𝑥 + 𝑦2 − 8𝑦 − 144 = 0 𝐷) 𝑥2− 6𝑥 + 𝑦2 − 8𝑦 − 225 = 0 𝒞: 𝑥 − 3 2 + 𝑦 − 4 2 = 𝑟2 𝐴 𝐶 𝐵𝑂 𝑁𝑜𝑡𝑎𝑟 𝑞𝑢𝑒: 𝐶 = (3; 4) 𝑆𝑒𝑔ú𝑛 𝑑𝑎𝑡𝑜: 𝑃 8; 16 𝜖 𝒞 𝑅𝑒𝑒𝑚𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜: 8 − 3 2 + 16 − 4 2 = 𝑟2 𝐿𝑎 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑖𝑟𝑢𝑛𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑠𝑒𝑟á: 𝑟 = 13 ∴ 𝒞: 𝑥2−6𝑥 + 𝑦2 − 8𝑦 − 144 = 0 𝐴 = (0; 8) 𝐵 = (6; 0) 6 CEPRE UNI RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐶 Graficamos según la información: 𝐶𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑛𝑑𝑜: 𝐴) 𝑥2 + 𝑦2 = 5625 A,B,C y D determinan un cuadrilátero inscriptible en una circunferencia con centro en el origen de coordenadas. Sabiendo que: AB=52u, BC=25u, CD=60u y AD=39u. ¿cuál es la ecuación de dicha circunferencia? PROBLEMA 5 𝐵) 2𝑥2 + 2𝑦2 − 5625 = 0 𝐶) 4𝑥2 + 4𝑦2 − 4225 = 0 𝐸) 4𝑥2 + 4𝑦2 − 3025 = 0 𝐷) 2𝑥2 + 2𝑦2 − 4225 = 0 𝐴 𝐶𝐵 𝐷 AB=52u BC=25u CD=60u cos A = 522 + 392 − 252 − 602 2 ∙ 52 ∙ 39 + 2 ∙ 25 ∙ 60 Se obtiene: cos(A)=0 A=90º También: BD=65u, es la longitud del diámetro. 𝑙𝑎 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑛𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑠𝑒𝑟á: 𝒞: 𝑥2 + 𝑦2 = ( 65 2 )2 𝒞: 4𝑥2 + 4𝑦2 − 4225 = 0 7 CEPRE UNI 𝑦 RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸:𝐷 𝐴) 𝑥2+ 𝑦2 + 2𝑥 − 6𝑦 + 1 = 0 Determine la ecuación de la circunferencia que pasa por el punto A(1;4) y es tangente a la circunferencia de ecuación 𝒞: 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 + 2𝑦 + 5 = 0 , 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎𝑠 𝐵(−2; 1). PROBLEMA 6 𝐵) 𝑥2+ 𝑦2 − 2𝑥 − 6𝑦 + 3 = 0 𝐶) 𝑥2+ 𝑦2 − 2𝑥 − 6𝑦 − 5 = 0 𝐸) 𝑥2+ 𝑦2 + 2𝑥 + 6𝑦 + 1 = 0 𝐷) 𝑥2+ 𝑦2 + 2𝑥 − 6𝑦 + 5 = 0 Trazamos L1 y L2 que se interceptan en C2 Ubicamos A(1;4) y B(-2;1) y los unimos. Graficamos según la información A 𝑥 M B C2 C1 C1=(-3;-1) L1 𝒞: 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 + 2𝑦 + 5 = 0 𝒞1 𝑀 = (− 1 2 ; 5 2 ) r1= 5 L2 . 𝒞2 Trazamos 𝒞2 con centro en C2 𝑀 = 𝐴 + 𝐵 2 Obtenemos la ecuación de las rectas: L2: x+y-2=0 L1: 2x-y+5=0 Resolviendo para obtener coordenadas del punto de intersección: C2= (-1;3) Calculamos BC2, que es el radio de 𝒞2 r2= 5 ∴ 𝒞2: 𝑥 2+𝑦2 + 2𝑥 − 6𝑦 + 5 = 0 8 CEPRE UNI Sean las circunferencias 𝒞1 y 𝒞2 cuyas ecuaciones son 𝒞1: 𝑥 2 + 𝑦2 + 2𝑥 − 4𝑦 − 7 = 0 y 𝒞2: 𝑥 2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 12𝑦 + 3 = 0. Determine la ecuación de la mediatriz del segmento cuyos extremos son los centros de 𝒞1 y 𝒞2. 𝐴) 𝑥 − 𝑦 + 3 = 0 𝐵) 𝑥 + 𝑦 − 4 = 0 𝐶) 𝑥 − 2𝑦 − 3 = 0 𝐷) 𝑥 + 𝑦 − 5 = 0 𝐸) 2𝑥 + 𝑦 − 1 = 0 CLAVE: B PROBLEMA 7 RESOLUCIÓN Tenemos: 𝒞1: 𝑥 2 + 𝑦2 + 2𝑥 − 4𝑦 − 7 = 0 Determinamos la pendiente del segmento que une los centros de las circunferencias: → 𝐿:𝒙 + 𝒚 − 𝟓 = 𝟎 Luego: → 𝑪𝟏 = − 𝟐 𝟐 ; − −𝟒 𝟐 𝒞2: 𝑥 2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 12𝑦 + 3 = 0 → 𝑪𝟐 = − −𝟔 𝟐 ; − −𝟏𝟐 𝟐 = (−𝟏; 𝟐) = (𝟑; 𝟔) 𝑪𝟏(−𝟏; 𝟐) 𝑪𝟐(𝟑; 𝟔) (𝟏; 𝟒) 𝑳 𝑚 = 6 − 2 3 + 1 = 1 → 𝒎𝑳 = −1 Luego: 𝑳: 𝑦 − 4 = −1(𝑥 − 1) 9 CEPRE UNI Determine la ecuación de la recta tangente, de pendiente positiva, trazada desde el punto 𝑃(−4;−2) a la circunferencia: 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 + 4𝑦 − 4 = 0. 𝐴) 2𝑥 − 3𝑦 + 2 = 0 𝐵) 3𝑥 − 4𝑦 + 4 = 0 𝐶) 𝑥 − 2𝑦 = 0 𝐷) 4𝑥 − 3𝑦 + 10 = 0 𝐸) 3𝑥 − 2𝑦 + 4 = 0 CLAVE: B PROBLEMA 8 RESOLUCIÓN Se observa: → 3 = 𝑚 1 − −2 + 4𝑚 − 2 𝑚2 + 1 Completando cuadrados obtenemos: 𝑥 − 1 2 + 𝑦 + 2 2 = 32 Graficando: → 𝐿: 𝟑𝒙 − 𝟒𝒚 + 𝟒 = 𝟎 𝐶 = (1;−2) 𝑟 = 3 𝐶(1;−2) 3 𝐿 (−4;−2) Para la recta L: 𝑦 + 2 = 𝑚(𝑥 + 4) → 𝑚𝑥 − 𝑦 + 4𝑚 − 2 = 0 3 = 𝑑(𝐶, 𝐿) → 3 𝑚2 + 1 = 5𝑚 → 𝑚 = 3 4 Luego 𝐿: ( 3 4 )𝑥 − 𝑦 + 4( 3 4 ) − 2 = 0 10 CEPRE UNI Sea la circunferencia con centro en 𝐶(2; 1) y que pasa por el punto 𝑄(6;−2). Determine la ecuación de la recta tangente a dicha circunferencia en el punto 𝑃(−2; 4). 𝐴) 4𝑥 − 3𝑦 + 20 = 0 𝐵) 3𝑥 − 4𝑦 + 22 = 0 𝐶) 2𝑥 − 3𝑦 + 16 = 0 𝐷) 3𝑥 − 2𝑦 + 14 = 0 𝐸) 5𝑥 − 3𝑦 + 32 = 0 CLAVE: A 𝟒𝒙 − 𝟑𝒚 + 𝟐𝟎 = 𝟎 PROBLEMA 9 RESOLUCIÓN La ecuación de la recta tangente en el punto 𝑃(−2; 4) está dada por: 𝑟 = 6 − 2 2 + −2 − 1 2 Determinamos la ecuación de la circunferencia: La ecuación de la circunferencia está dada por: 𝑥 − 2 2 + 𝑦 − 1 2 = 52 −2 𝑥 + 4 𝑦 − 2 −2 + 𝑥 − 4 + 𝑦 − 20 = 0 Finalmente obtenemos: → 𝑟 = 5 → 𝑥2 + 𝑦2 − 4𝑥 − 2𝑦 − 20 = 0 11 CEPRE UNI 𝐴) 25𝑥2 = 24 5𝑦 + 6Determine la ecuación de la parábola 𝒫 cuya directriz es el eje de abscisas, su foco pertenece a la recta 𝐿1: 2𝑥 + 5𝑦 + 12 = 0 y su vértice es un punto de la recta 𝐿2: 3𝑥 − 5𝑦 − 6 = 0. PROBLEMA 10 RESOLUCIÓN 𝐵) − 5𝑥2 = 24 𝑦 + 6 𝐶) 5𝑥2 = −24 5𝑦 + 6 𝐷) 25𝑥2 = −24 5𝑦 − 6 𝐸) 25𝑥2 = −24 5𝑦 + 6 La recta directriz es el eje X 𝐿𝐷: 𝑦 = 0 , entonces el eje focal es paralelo al eje Y Sean 𝑉 y 𝐹, vértice y foco de la parábola. • 𝑉 ∈ 𝐿𝐹 ∧ 𝑉 ∈ 𝐿2 ⟹ 𝑉 𝑎; 3𝑎 − 6 5 • 𝐹 ∈ 𝐿𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝐿1 ⟹ 𝐹 𝑎; −2𝑎 − 12 5 Además V es punto medio de 𝑄𝐹 ⟹ 6𝑎 − 12 = −2𝑎 − 12 ⟹ 3𝑎 − 6 5 = 0 + −2𝑎 − 12 5 2 𝐿𝐷 𝐿1 𝐿2 𝐿𝐹: 𝑥= 𝑎 V F 𝑄 𝑎; 0 ⟹ 𝑎 = 0 ∧ 𝑉 0;− 6 5 ∧ 𝐹 0;− 12 5 Además: 𝑝 = −6/5 ⟹ 𝒫: 𝑥 − ℎ 2 = 4𝑝 𝑦 − 𝑘 ⟹𝒫:𝑥2 = − 24 5 𝑦 + 6 5 ∴ 𝒫: 25𝑥2 = −24 5𝑦 + 6 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐸 X Y 𝑽 𝟎;− 𝟔 𝟓 𝑭 𝟎;− 𝟏𝟐 𝟓 12 CEPRE UNI 𝐴) 𝑦2 = 12 𝑥 − 3 Determine la ecuación de la parábola 𝒫, cuyo eje focal sea el eje de abscisas, su foco está a la derecha del vértice y sabiendo que la recta 𝐿: 4𝑥 − 3𝑦 − 28 = 0 contiene una de las cuerdas focales de 25u de longitud. 𝐵) 𝑦2 = 12 𝑥 − 4 𝐶) 𝑦2 = 16 𝑥 − 3 𝐷) 𝑦2 = 16 𝑥 − 4 𝐸) 𝑦2 = 16𝑥 PROBLEMA 11 RESOLUCIÓN 𝛼 ∗ 𝑚𝐿 = 4 3 = tan 𝛼 ⟹ csc 𝛼 = 5 4 ∗ 𝑃𝑄 = 25 𝑢 ∧ 𝑉𝐹 = 𝑝 𝐸𝑛 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙: 𝑃𝑄 = 4 𝑝 csc2 𝛼 ⟹ 25 = 4 𝑝 5 4 2 ⟹ 𝑝 = 4 𝐴𝑑𝑒𝑚á𝑠: 𝑉(3; 0) ⟹ 𝒫: 𝑦 − 𝑘 2 = 4𝑝 𝑥 − ℎ 𝐿 𝑭 𝟕; 𝟎 𝑷 𝑸 X Y 𝑽 𝓟 ⟹ 𝒫: 𝑦 − 0 2 = 4 4 𝑥 − 3 ∴ 𝒫: 𝑦2 = 16 𝑥 − 3 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐶 13 CEPRE UNI 𝐿𝐷 𝐿 𝐴) 𝑥2 − 8𝑥𝑦 + 16𝑦2 − 299𝑥 − 62𝑦 = 0 Determine la ecuación de la parábola 𝒫 cuyo vértice es el origen, uno de los extremos del lado recto es 2; 9 y su eje focal tiene pendiente positiva. 𝐵) 𝑥2 − 8𝑥𝑦 + 16𝑦2 − 290𝑥 − 64𝑦 = 0 𝐶) 𝑥2 − 8𝑥𝑦 + 16𝑦2 − 281𝑥 − 66𝑦 = 0 𝐷) 𝑥2 − 8𝑥𝑦 + 16𝑦2 − 272𝑥 − 68𝑦 = 0 𝐸) 𝑥2 − 8𝑥𝑦 + 16𝑦2 − 263𝑥 − 70𝑦 = 0 PROBLEMA 12 RESOLUCIÓN 𝓟 X Y 𝑭 𝟒, 𝟏 𝑸 𝟐;𝟗 𝑽 = 𝟎; 𝟎 𝒑 𝟐 𝒑 𝒂 𝒃 𝟐𝒂 𝟐𝒃 𝑽 𝑭 𝑸 ⟹ 𝑭 = 𝒂; 𝒃 ⟹ 𝑸 = 𝒂 − 𝟐𝒃; 𝟐𝒂 + 𝒃 𝑽 𝑎 − 2𝑏 = 2 2𝑎 + 𝑏 = 9 𝑎 = 4 ∧ 𝑏 = 1 T 𝐴𝑑𝑒𝑚á𝑠: 𝑉 = 𝑇 + 𝐹 2 ⟹ 𝑇 = 2𝑉 − 𝐹 ⟹ 𝑇 = −4;−1 𝑚𝑉𝐹 = 1 4 ⟹ 𝑚𝐿𝐷 = −4 𝐿𝐷: 𝑦 + 1 = −4 𝑥 + 4 𝐿𝐷: 4𝑥 + 𝑦 + 17 = 0 𝑆𝑒𝑎 𝑃 𝑥; 𝑦 ∈ 𝒫 y por definición: 𝒫: 𝑑 𝑃; 𝐹 = 𝑑 𝑃; 𝐿𝐷 𝑷 𝒙; 𝒚 𝒫: 𝑥 − 4 2 + 𝑦 − 1 2 = 4𝑥 + 𝑦 + 17 17 𝒫: 17 𝑥2 − 8𝑥 + 𝑦2 − 2𝑦 + 17 = 16𝑥2 + 𝑦2 + 289 + 8𝑥𝑦 + 136𝑥 + 34𝑦 ∴ 𝒫: 𝑥2 − 8𝑥𝑦 + 16𝑦2 − 272𝑥 − 68𝑦 = 0 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸:𝐷 14 CEPRE UNI RESOLUCIÓN Desde el punto A(-5;5) se han trazado rectas tangentes a la parábola 𝑦2 = 8𝑥 . Calcule la ecuación de la cuerda que une los puntos de contacto. PROBLEMA 13 𝐴) 4𝑥 − 5𝑦 − 20 = 0 𝐵) 4𝑥 − 5𝑦 − 10 = 0 𝐶) 4𝑥 − 5𝑦 − 5 = 0 𝐷) 4𝑥 − 5𝑦 − 2 = 0 𝐸) 4𝑥 − 5𝑦 + 10 = 0 Graficando: 𝐴(−5; 5) 𝐵(𝑥1; 𝑦1) 𝐶(𝑥2; 𝑦2) 𝐿 Ecuación de la recta tangente 𝑦2 = 4𝑝𝑥 ⇒ 𝐿𝑡: 𝑦0 𝑦 = 2𝑝(𝑥0 + 𝑥) 𝐿1 𝐿2 𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒: 4𝑝 = 8 ⇒ 𝑝 = 2 ⇒ 𝐿1: 𝑦1 𝑦 = 4(𝑥1 + 𝑥) ⇒ 𝐿2: 𝑦2 𝑦 = 4(𝑥2 + 𝑥) 𝑐𝑜𝑚𝑜 𝐴 ∈ 𝐿1 𝑦 𝐿2 ⇒ 𝐿1: 𝑦1 5 = 4 𝑥1 − 5 …… . (𝐼) 𝑅𝑒𝑠𝑡𝑎𝑚𝑜𝑠 𝐼 𝑦 (𝐼𝐼) ⇒ 𝐿2: 𝑦2 5 = 4 𝑥2 − 5 …… . (𝐼𝐼) 5 𝑦1 − 𝑦2 = 4(𝑥1 − 𝑥2) 𝑦1 − 𝑦2 𝑥1 − 𝑥2 = 4 5 ⇒ 𝑚𝐿 = 4 5 La ecuación de la recta que contiene la cuerda de contacto: 𝐿: 𝑦 − 𝑦1 = 4 5 (𝑥 − 𝑥1) 5𝑦 − 4𝑥 = 5𝑦1 − 4𝑥1 𝑃𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝐼 5𝑦1 − 4𝑥1 = −20 ⇒ 5𝑦 − 4𝑥 = −20 ∴ 𝐿: 4𝑥 − 5𝑦 − 20 = 0 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸 𝐴 15 CEPRE UNI PROBLEMA 14 Del gráfico, calcule la suma de coordenadas del punto M. RESOLUCIÓN 𝐴) 4 𝐵) 5 𝐶) 6 𝐷) 7 𝐸) 8 X Y V M X Y V(0; 0) M 𝑦2 = 4𝑥 En el gráfico: (𝑎; 0) 𝑃(𝑥1; 𝑦1) 𝑄(𝑥2; 𝑦2) Por rectas perpendiculares: 𝑦1 𝑥1 𝑦2 𝑥2 = −1 ⇒ −𝑦1. 𝑦2 = 𝑥1. 𝑥2 ⇒ −16𝑦1. 𝑦2 = 4𝑥1. 4𝑥2 −16𝑦1. 𝑦2 = 𝑦1 2. 𝑦2 2 ⇒ 𝑦1. 𝑦2 = −16 𝑦2 = 4𝑥 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏 Resolvemos el sistema: 𝑦2 = 4𝑥 ∧ 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏 ⇒ 𝑦2 = 4 𝑦 − 𝑏 𝑚 𝑚𝑦2 − 4𝑦 + 4𝑏 = 0 ; 𝐶. 𝑆 = 𝑦1; 𝑦2 Por Cardano: 𝑦1. 𝑦2 = 4𝑏 𝑚 = −16 ⇒ 𝑏 = −4𝑚 En la ecuación de la recta: 𝑦 = 𝑚𝑥 − 4𝑚 El punto 𝑀 ∈ Recta ⇒ 0 = 𝑚. 𝑎 − 4𝑚 𝑚. 𝑎 = 4.𝑚 ⇒ 𝑎 = 4 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸 𝐴 16 CEPRE UNI PROBLEMA 15 De la figura, determine la ecuación de la recta que pasa por los puntos B y C, si F es el foco y V el vértice de la parábola 𝑥2 = 4(𝑦 − 1) Y V F 𝐴 − 2; 3 2 B 𝐴) 2𝑥 + 4𝑦 − 16 = 0 𝐵) 2 + 2𝑦 − 8 = 0 𝐶) 2𝑥 + 5𝑦 − 20 = 0 𝐷) 2𝑥 + 𝑦 − 4 = 0 𝐸) 2𝑥 − 2𝑦 + 8 = 0 RESOLUCIÓN En el gráfico: Y V F 𝐴 − 2; 3 2 B 𝑋 X (0; 1) 1 1 2 3/2 (𝑛;𝑚) 𝑚 𝑛 𝑚 3/2 Por propiedad de la cuerda focal: 1 𝐴𝐹 + 1 𝐹𝐵 = 1 𝑝 1 3/2 + 1 𝑚 = 1 1 ⇒ 𝑚 = 3 Además por Thales: 𝑚 𝑛 = 3 2 2 ⇒ 𝑛 = 2 2 Calculo de la ecuación de la recta 𝐶 0; 4 𝐵 2 2; 3 𝐿 𝑚𝐿 = 3 − 4 2 2 − 0 = − 1 2 2 𝐿: 𝑦 − 4 = − 1 2 2 (𝑥 − 0) 𝐿: 2𝑥 + 4𝑦 − 16 = 0 𝐶 0; 4 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸 𝐴 17 CEPRE UNI PROBLEMA 16 Determine la ecuación de la elipse con centro en el origen, eje focal en el eje Y, que pase por el punto 𝑃 3;−2 6 y la razón entre el lado recto y la semidistancia focal sea igual a 3. RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐶 𝐴) 5𝑥2 + 12𝑦2 = 108 𝐵) 3𝑥2 + 4𝑦2 = 108 𝐶) 4𝑥2 + 3𝑦2 = 108 𝐷) 8𝑥2 + 4𝑦2 = 54 𝐸) 3𝑥2 + 6𝑦2 = 54 Eje focal en el eje Y: 𝜀: 𝑥2 𝑏2 + 𝑦2 𝑎2 = 1 Condición: 𝐿𝑎𝑑𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑡𝑜 𝑐 = 3 → 2𝑏2 𝑎 𝑐 = 3 → 2𝑏2 = 3𝑎𝑐 Pero: 𝑏2 = 𝑎2 − 𝑐2 Reemplazando: 2 𝑎 2 − 𝑐2 = 3𝑎𝑐 → 2𝑎2 − 3𝑎𝑐 − 2𝑐2 = 0 2𝑎 𝑎 𝑐 −2𝑐 2𝑎 + 𝑐 𝑎 − 2𝑐 = 0 → 𝑎 = 2𝑐 𝑎 = 2𝑛 𝑏 = 3𝑛𝑐 = 𝑛 𝜀: 𝑥2 3𝑛2 + 𝑦2 4𝑛2 = 1 𝑃 3;−2 6 ∈ 𝜀: 9 3𝑛2 + 24 4𝑛2 = 1 Resolviendo: 𝑛 = 3 𝜀: 4𝑥2 + 3𝑦2 = 108 18 CEPRE UNI PROBLEMA 17 Determine la ecuación de la elipse 𝜀 tal que la distancia entre sus directrices sea igual a 16u. RESOLUCIÓN 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸:𝐷 𝜀: 𝑥2 14 − 𝑛 + 𝑦2 5 − 𝑛 = 1 𝐴) 𝑥2 12 + 𝑦2 3 = 1 𝐵) 𝑥2 16 + 𝑦2 7 = 1 𝐶) 𝑥2 18 + 𝑦2 9 = 1 𝐷) 𝑥2 24 + 𝑦2 15 = 1 𝐸) 𝑥2 26 + 𝑦2 17 = 1 𝜀: 𝑥2 14 − 𝑛 + 𝑦2 5 − 𝑛 = 1 𝑎2 𝑏2 𝑎2 = 14 − 𝑛 𝑏2 = 5 − 𝑛 𝑏2 + 𝑐2 = 𝑎2 Reemplazando: 𝑐2 = 9 → 𝑐 = 3 Distancia entre las directrices = 16 2 𝑎2 𝑐 = 16 2 14 − 𝑛 3 = 16 → 𝑛 = −10 𝜀: 𝑥2 24 + 𝑦2 15 = 1 5 − 𝑛 + 𝑐2 = 14 − 𝑛 19 CEPRE UNI PROBLEMA 18 Sea la ecuación de la elipse 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸:𝐷 𝜀: 𝑥 − ℎ 2 𝑎2 + 𝑦 − 𝑘 2 𝑏2 = 1 que pasa por el punto 𝑃 9; 7 y sus focos son los puntos 𝐹1 −3; 2 𝑦 𝐹2 21; 2 . Determine: 𝑎 + 𝑏 + ℎ + 𝑘 𝐴) 26 𝐵) 27 𝐶) 28 𝐷) 29 𝐸) 30 RESOLUCIÓN 𝑋 𝑌 𝐹1 −3; 2 𝐹2 21; 2𝐶 9; 2 𝑃 9; 7 2𝑐 = 24 𝑏 = 5 Del gráfico: 𝑏 = 5 𝑐 = 12 → 𝑎 = 13 𝐶 ℎ; 𝑘 = 𝐶 9; 2 Reemplazando en 𝜀: 𝜀: 𝑥 − 9 2 169 + 𝑦 − 2 2 25 = 1 𝑎 + 𝑏 + ℎ + 𝑘 = 13 + 5 + 9 + 2 = 29 20 CEPRE UNI PROBLEMA 19 RESOLUCIÓN En la figura mostrada calcule el valor de ℎ1∙tan 𝛼 +ℎ2tan(𝛽) tan(𝛼)∙tan(𝛽) , donde: 𝑏𝑥 2 + 𝑎𝑥 2 = 𝑎2 ∙ 𝑏2; a > b 𝐹1𝑦 𝐹2: focos de la elipse. ℎ1ℎ2 𝐹2 𝐹1 𝑃ℎ1ℎ2 𝛼 𝛽𝐹2 𝐹1 𝑃 𝑌 𝑋 Se observa Por definición de elipse 𝑃𝐹1 + 𝑃𝐹2 = 2𝑎 ⇒ ℎ1 ∙ cot 𝛽 + ℎ2 ∙ cot(𝛼) = 2𝑎 ∴ ℎ1∙tan 𝛼 +ℎ2∙tan(𝛽) tan 𝛼 ∙tan 𝛽 = 2𝑎 𝐴) 𝑎 𝐵) 2𝑎 𝐶) 3𝑎 𝐷) 4𝑎 𝐸) 5a 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: B 21 CEPRE UNI PROBLEMA 20 RESOLUCIÓN Los focos de una elipse son 𝐹1(4;−2) y 𝐹2(−2;−2). Determine la ecuación de la elipse si uno de sus vértices esta sobre la recta L: x-y-8=0 Se observa Calculo del centro −2 = 𝑥 − 8 𝐴) 𝑥 − 1 2 25 + 𝑦 + 2 2 16 = 1 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: A 𝑉1 además 𝐿: y=x-8 𝐵) 𝑥 − 2 2 25 + 𝑦 + 1 2 16 = 1 𝐶) 𝑥 + 1 2 25 + 𝑦 + 2 2 16 = 1 𝐷) 𝑥 − 1 2 16 + 𝑦 + 2 2 25 = 1 𝐸) 𝑥 − 1 2 5 + 𝑦 + 2 2 4 = 1 𝐹1(4; −2)𝐹2(−2;−2) C 𝐶 = −2;−2 + (4;−2) 2 𝐶 = 1;−2 ⇒ 𝑐 = 3 El vértice 𝑉1(𝑥;−2) L, evaluamos: ⇒ 𝑥 = 6 ⇒ 𝑎 = 5 52 = 32 + 𝑏2 ⇒ 𝑏 = 4 𝑥 − ℎ 2 𝑎2 + 𝑦 − 𝑘 2 𝑏2 = 1 ℰ: 𝑥 − 1 2 52 + 𝑦 + 2 2 42 = 1 La ecuación de la elipse será ∴ ℰ: 𝑥 − 1 2 25 + 𝑦 + 2 2 16 = 1 𝑐 22 CEPRE UNI PROBLEMA 21 RESOLUCIÓN Calcule sobre la recta 𝐿: 𝑥 + 5 = 0 un punto que sea equidistante del foco izquierdo y del punto superior de la elipse ℰ: 𝑥2 + 5𝑦2 = 20. Sea la elipse 𝐴) (−5;−7) 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸:D 𝐹2(4; 0) ℰ: 𝑥2 20 + 𝑦2 4 = 1 𝐵) (−5; 0) 𝐶) (−5; 5) 𝐷) (−5; 7) 𝐸) (5; 7) 𝑎 = 2 5 𝑏 = 2 𝑐 = 4 Graficamos 𝐹2(−4; 0) 𝐿: 𝑥 + 5 = 0 𝑃(−5; 𝑦) 𝐵(0; 2) 𝑏 = 2 𝑐 = 4 𝑌 𝑋 Luego ⇒ −5 + 4 2 + 𝑦 − 0 2 = −5 − 0 2 + 𝑦 − 2 2 ⇒ 𝑦 = 7 P= (-5:7) 𝑑(𝑃𝐹2) = 𝑑(𝑃, 𝐵) 23 CEPRE UNI Clave: A RESOLUCIÓN 𝐴) 5 12 PROBLEMA 22 𝐵) 8 15 𝐷) 3 4 𝐶) 9 40 𝐸) 1 3 Calcule la pendiente de la recta que pasa por elorigen de coordenadas y es tangente a la circunferencia cuya ecuación es 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 − 4𝑦 + 4 = 0 . C : 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 − 4𝑦 + 4 = 0 𝐿: 𝑦 = 𝑚𝑥 Resolvamos el sistema: 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 − 4𝑦 + 4 = 0 𝑦 = 𝑚𝑥 𝑥2 + (𝑚𝑥)2+6𝑥 − 4.𝑚𝑥 + 4 = 0 (𝑚2 + 1)𝑥2 + (6 − 4𝑚)𝑥 + 4 = 0 ∆= 0 Para que L sea tangente a C : (6 − 4𝑚)2−4. 𝑚2 + 1 . 4 = 0 (3 − 2𝑚)2−4𝑚2 − 4 = 0 𝑚 = 5 12 24 CEPRE UNI Clave: B RESOLUCIÓN 𝐴) 6 PROBLEMA 23 𝐵) 4 𝐷) 2𝐶) 3 𝐸) 5 La ecuación 𝑥 − 2𝑦 = 5 corresponde a la recta que contiene a la cuerda común de las circunferencias cuyas ecuaciones son 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 + 4𝑦 + 𝐹 = 0 y 𝑥2 + 𝑦2 = 9. Calcule el diámetro de la primera circunferencia. 𝑥 − 2𝑦 = 5 𝐶1: 𝑥 2 + 𝑦2 − 2𝑥 + 4𝑦 + 𝐹 = 0 𝐶2: 𝑥 2 + 𝑦2 = 9 La ecuación de la cuerda común lo obtenemos haciendo 𝐼𝐼 − 𝐼 : 𝐼 𝐼𝐼 2𝑥 − 4𝑦 − 𝐹 = 9 𝑥 − 2𝑦 = 𝐹 + 9 2 𝑥 − 2𝑦 = 5 𝐹 = 1 𝐸𝑛 𝐼 : 𝐶1: 𝑥 2 + 𝑦2 − 2𝑥 + 4𝑦 + 1 = 0 𝑟2 = (1)2+(−2)2−1 𝑟 = 2 ∴ 2𝑟 = 4 25 CEPRE UNI Clave: E RESOLUCIÓN 𝐴) 12 PROBLEMA 24 𝐵) 13 𝐷) 16𝐶) 14 𝐸) 18 La ecuación 𝑥2 + 𝑦2 + 𝐷𝑥 + 𝐸𝑦 + 𝐹 = 0 corresponde a la circunferencia que pasa por el punto (−1; 3) y por las intersecciones de las circunferencias 𝑥2 + 𝑦2 − 8𝑥 − 6𝑦 + 3 = 0 y 𝑥2 + 𝑦2 − 18𝑥 − 4𝑦 − 10 = 0. Calcule 𝐷 + 𝐹. 𝐶1 𝐶2 𝐶3 𝐶1: 𝑥 2 + 𝑦2 − 8𝑥 − 6𝑦 + 3 = 0 𝐶2: 𝑥 2 + 𝑦2 − 18𝑥 − 4𝑦 − 10 = 0 La circunferencia 𝐶3 pertenece a la familia de circunferencias: (𝑥2 + 𝑦2 − 8𝑥 − 6𝑦 + 3) + 𝑘(𝑥2 + 𝑦2 − 18𝑥 − 4𝑦 − 10) = 0 𝐶𝑜𝑚𝑜 −1; 3 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑒𝑛𝑒𝑐𝑒 𝑎 𝑢𝑛𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑠 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑛𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠: (−1)2+(3)2−8(−1) − 6(3) + 3 +𝑘( −1 2 + 3 2 − 18 −1 − 4 3 − 10) = 0 𝐷𝑒 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑘 = − 1 2 , (𝐼) 𝑙𝑢𝑒𝑔𝑜, 𝑒𝑛 𝐼 : 𝐶3: 𝑥 2 + 𝑦2 + 2𝑥 − 8𝑦 + 16 = 0 𝐷 + 𝐹 = 18 (−1; 3) 26 CEPRE UNI 𝑉 𝐸𝑗𝑒 𝑓𝑜𝑐𝑎𝑙 𝐹 PROBLEMA 25 Una cuerda focal en una parábola, forma con su eje focal un ángulo que mide 60º. Calcule la relación entre las longitudes de los segmentos que determina el foco en la cuerda focal. A) 1/9 B) 1/6 C) 1/3 D) 1/2 E) 3 RESOLUCIÓN En la figura se sabe que: 𝐴 𝐵 𝜃 𝑚 𝑛 𝑡𝑎𝑛2 𝜃 2 = 𝑚 𝑛 Si 𝜃 = 60°: 𝑡𝑎𝑛2 30° = 𝑚 𝑛 → 𝑚 𝑛 = 1 3 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐶 27 CEPRE UNI PROBLEMA 26 De acuerdo a lo mostrado en la figura, determine la ecuación de la recta L; si V es el vértice de la parábola y F es su foco. A) 3𝑥 − 4𝑦 − 3 = 0 B) 𝑥 − 2𝑦 − 1 = 0 C) 2𝑥 − 𝑦 − 2 = 0 D) 4𝑥 − 3𝑦 − 4 = 0 E) 4𝑥 − 𝑦 − 4 = 0 𝑉 𝑋 𝐹(1; 0) 𝑌 𝐿 4𝑆 𝑆 𝐵 𝐴 RESOLUCIÓN De la figura, por relación entre áreas: 𝑆𝑉𝐴𝐹 𝑆𝑉𝐹𝐵 = 𝐴𝐹 𝐹𝐵 = 𝑆 4𝑆 = 1 4 Si el ángulo de inclinación de la recta L es 𝜃: 𝜃 𝑡𝑎𝑛2 𝜃 2 = 𝐴𝐹 𝐹𝐵 = 1 4 ⇒ 𝑡𝑎𝑛 𝜃 2 = 1 2 Además: 𝑚𝐿 = 𝑡𝑎𝑛 𝜃 = 2𝑡𝑎𝑛 𝜃 2 1−𝑡𝑎𝑛2 𝜃 2 ⇒ 𝑚𝐿 = 4 3 → 𝐿: 4𝑥 − 3𝑦 − 4 = 0 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸:𝐷 28 CEPRE UNI PROBLEMA 27 De la figura mostrada, calcular aproximadamente el menor valor de θ; si: 𝑐𝑑 = 36𝑎𝑏; V es el vértice y F el foco de la parábola. A) 8º B) 16º C) 37º D) 53º E) 74º 𝐷 𝐶 𝐵 𝐴 𝐹 𝐸𝑗𝑒 𝑓𝑜𝑐𝑎𝑙𝜃 𝑉 𝑎 𝑏 𝑐 𝑑 RESOLUCIÓN De la figura: 𝑎 𝑐 = 𝑡𝑎𝑛2 𝜃 2 𝑏 𝑑 = 𝑡𝑎𝑛2 45º − 𝜃 2 Multiplicando: 𝑎𝑏 𝑐𝑑 = 𝑡𝑎𝑛2 𝜃 2 𝑡𝑎𝑛2 45º − 𝜃 2 𝑎𝑏 36𝑎𝑏 = 𝑡𝑎𝑛2 𝜃 2 𝑡𝑎𝑛2 45º − 𝜃 2 29 CEPRE UNI Simplificando: 𝑡𝑎𝑛 𝜃 2 𝑡𝑎𝑛 45° − 𝜃 2 = 1 6 ⇒ 𝑠𝑒𝑛 𝜃 2 𝑠𝑒𝑛 45° − 𝜃 2 𝑐𝑜𝑠 𝜃 2 𝑐𝑜𝑠 45° − 𝜃 2 = 1 6 𝑐𝑜𝑠 𝜃 2 𝑐𝑜𝑠 45° − 𝜃 2 + 𝑠𝑒𝑛 𝜃 2 𝑠𝑒𝑛 45° − 𝜃 2 𝑐𝑜𝑠 𝜃 2 𝑐𝑜𝑠 45° − 𝜃 2 − 𝑠𝑒𝑛 𝜃 2 𝑠𝑒𝑛 45° − 𝜃 2 = 6 + 1 6 − 1 Por proporciones: ⇒ 𝑐𝑜𝑠 𝜃 − 45° 𝑐𝑜𝑠 45° = 7 5 De donde: 𝑐𝑜𝑠 𝜃 − 45° = 7 5 2 Aproximadamente: 𝜃 − 45° = 8° ⇒ 𝜃 = 53° 𝜃 − 45° = −8° ⇒ 𝜃 = 37° → 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 = 37° 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐶 𝐴) −5; 1 , (1; −3) 𝐵) −5; 3 , (1; 1) 𝐶) −5;−1 , (−1;−3) 𝐷) 5; 1 , (−1;−3) 𝐸) 5;−3 , (1;−3) PROBLEMA 28 Dada la ecuación de la elipse: ℰ: 4𝑥2 + 𝑘𝑦2 + 16𝑥 + 6𝑦 = 29 donde la longitud del lado recto es 6 y 𝑘 < 4. Halle las coordenadas de los extremos de los lados rectos que tienen recta tangente con pendiente positiva. RESOLUCIÓN Completando cuadrados en la ecuación de la elipse: 4 𝑥2 + 4𝑥 + 4 + 𝑘 𝑦2 + 6 𝑘 𝑦 + 9 𝑘2 = 45 + 9 𝑘 𝑥 + 2 2 45 + 9/𝑘 4 + 𝑦 + 3/𝑘 2 45 + 9/𝑘 𝑘 = 1 Como 𝑘 < 4 vemos que la elipse es vertical, entonces tenemos que: 𝑎2 = 45+9/𝑘 𝑘 𝑏2 = 45+9/𝑘 4 Pero 6 = 2𝑏2 𝑎 3𝑎 = 𝑏2 ⋯ 𝐼 ⋯ 𝐼𝐼 De 𝐼 y 𝐼𝐼 : 3𝑎 = 𝑏2 9 ⋅ 𝑎2 = 𝑏2 ⋅ 𝑏2 9 45 + 9/𝑘 𝑘 = 45 + 9/𝑘 4 45 + 9/𝑘 4 144 = 45𝑘 + 9 ∴ 𝑘 = 3 De esto, la ecuación de la elipse es: 𝑥 + 2 2 12 + 𝑦 + 1 2 16 = 1 ൝ 𝒂 = 𝟒 𝒃 = 𝟐 𝟑 𝒄 = 𝟐 Graficando la elipse: 𝐶(−2;−1) 𝐹1 = (−2; 1) 𝐹2 = (−2;−3) Como 𝑐 = 2 entonces las coordenadas de los focos son: 𝐹1 = (−2; 1) 𝐹2 = (−2;−3) De los cuatro puntos extremos de los lados rectos, solo 𝑀 y 𝑁 tienen una recta tangente con pendiente positiva. 𝑀 𝑁 De la gráfica 𝑀 = 𝑠; 1 y 𝑁 = (𝑟 ;−3) Como 𝑀,𝑁 ∈ ℰ 𝑠 = −5 ∧ 𝑟 = 1 ∴ 𝑴 = −𝟓; 𝟏 y 𝑵 = (𝟏 ;−𝟑) 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: A 𝐹1 𝐹2 𝐴) 𝑦2= 4𝑥 𝐵) 𝑦2= 2𝑥 𝐷) 𝑦2 = 𝑥 2 𝐸) 𝑦2 = 𝑥 4 PROBLEMA 29 Sea ℰ una elipse con eje focal en el eje X, cuyo centro es el origen de coordenadas, tal que su lado recto coincide con el lado recto de una parábola 𝒫 cuyo foco es uno de los focos de la elipse. Considere que una recta directriz de la elipse es ℒ: 𝑥 = 3 2 + 2. Halle la ecuación de la parábola si los puntos de esta, tienen abscisa no negativa. 𝐶) 𝑦2= 2 𝑥 RESOLUCIÓN Graficando, vemos que hay 4 parábolas a considerar: Sabemos que la longitud del lado recto de la elipse es: 2𝑏2 𝑎 y de la parábola es de 4 𝑝 entonces 2 𝑝 = 𝑏2 𝑎 Considerando el lado recto que pasa por el foco 𝐹1, tenemos dos opciones de parábolas. Ninguna de ellas es, pues tienen puntos con abscisa negativa. Por otro lado, si consideramos el lado recto que pasa por el foco 𝐹2, tenemos dos opciones de parábolas. Una de ellas no es pues tiene puntos con abscisa negativa. Por ello consideramos la parábola trazada. De la gráfica: 𝑝 = 𝑐 2 𝑝 𝑝 2𝑐 = 𝑏2 𝑎 2𝑎𝑐 = 𝑏2 Como ℒ: 𝑥 = 3 2 + 2 es una recta directriz, entonces 3 2 + 2 = 𝑎2 𝑐 ⋯ 𝐼 ⋯ 𝐼𝐼 Sabemos que 𝑏2 = 𝑎2 − 𝑐2 de (𝐼) y (𝐼𝐼): 𝑐 = 1 2 ∧ 𝑎 = 2+1 2 𝑝 = 1 2 ∴ 𝒫: 𝑦2 = 2𝑥 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐵 Asumiendo que la ecuación de la recta tangente buscada es de la forma ℒ: 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏 RESOLUCIÓN Como 𝑃 ∈ ℒ, entonces −1 = 10𝑚 + 𝑏 𝑏 = −1 − 10𝑚 ∴ ℒ: 𝑦 = 𝑚 𝑥 − 10 − 1 Supongamos que (𝑥0; 𝑦0) es el punto de tangencia que pertenece a la elipse ℰ y a la recta ℒ. Entonces 𝑦0 = 𝑚 𝑥0 − 10 − 1 𝑥0 2 + 2𝑦0 2 − 8𝑥0 − 8𝑦0 + 6 = 0∧ Reemplazando, 𝑥0 2 + 2 𝑚 𝑥0 − 10 − 1 2 − 8𝑥0 − 8 𝑚 𝑥0 − 10 − 1 + 6 = 0 Agrupando los términos, tenemos la siguiente Ec. cuadrática: 𝟏 + 𝟐𝒎𝟐 𝑥0 2 + −𝟒𝟎𝒎𝟐 − 𝟏𝟐𝒎− 𝟖 𝑥0 + 𝟐𝟎𝟎𝒎 𝟐 + 𝟏𝟐𝟎𝒎+ 𝟏𝟔 = 0 Aplicando la condición de tangencia (discriminante igual a cero) −𝟒𝟎𝒎𝟐 − 𝟏𝟐𝒎− 𝟖 𝟐 − 𝟒 𝟏 + 𝟐𝒎𝟐 𝟐𝟎𝟎𝒎𝟐 + 𝟏𝟐𝟎𝒎+ 𝟏𝟔 = 𝟎 𝑚 = −2 ∨ 𝑚 = 0 De esto, las rectas tangentes son: ℒ1: 𝑦 = −1 ℒ2: 𝑦 = −2𝑥 + 19 𝐶𝐿𝐴𝑉𝐸: 𝐴 𝐴) ℒ1: 𝑦 = −1 PROBLEMA 30 Dada la ecuación de la elipse: ℰ: 𝑥2 + 2𝑦2 − 8𝑥 − 8𝑦 + 6 = 0 Halle las rectas tangentes a la elipse que pasa por el punto 𝑃(10;−1). 𝐵)ℒ1: 𝑦 = −1 ℒ2: 𝑦 = 2𝑥 − 11 𝐶)ℒ1: 𝑦 = 1 ℒ2: 𝑦 = −2𝑥 − 11 𝐷)ℒ1: 𝑦 = −1 ℒ2: 𝑦 = 2𝑥 − 21 𝐸)ℒ1: 𝑦 = 1 ℒ2: 𝑦 = 2𝑥 + 19 ℒ2: 𝑦 = −2𝑥 + 19 34 CEPRE UNI