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Ejercicios de la parábola con vértice fuera del origen de un plano cartesiano Ejemplo 1.- Determina la ecuación de la parábola con vértice en el punto (1, -4) y foco en el punto (1, -2) Primeramente, identificamos el tipo de parábola ubicando los puntos dados (vértice y foco) en el plano cartesiano: Comparando en: Y donde el valor de “p” estará dado por la coordenada “y” del foco, es decir: k + p = -2 y al sustituir el valor de “k” (coordenada “y” del vértice) k = -4 al sustituir da: -4 + p = -2 despejando p = -2 + 4, p = 2(puede verse en la gráfica la distancia que hay entre el vértice y el foco). Al sustituir las coordenadas del vértice y el valor de “p” en (x – h)2 = 4p(y – k) con V(1, -4) y p = 2 tenemos: (x – 1)2 = 4(2)(y – (-4)) obtenemos (x – 1)2 = 8(y + 4) Ecuación ordinaria Desarrollando los productos: x2 – 2x + 1 = 8y + 32 igualando a cero: x2 – 2x + 1 – 8y – 32 = 0 Ordenando x2 – 2x – 8y – 31 = 0 Ejemplo 2.- Obtener la ecuación de la parábola con foco en (6, 3) y directriz x + 2 = 0. Primeramente, identificamos el tipo de parábola a que se refiere a través de la ubicación del foco en el plano: Para ello consideremos a la directriz como x = - 2 Por lo anterior, el valor de la directriz es x = h – p es decir h – p = -2 y el valor de la coordenada “x” en el foco es x = h + p es decir h + p = 6 Se establece un sistema de ecuaciones: que al realizar la suma de ecuaciones da: 2h = 4 y al despejar es h = 4/2 = 2{ℎ − 𝑝 =− 2 ℎ + 𝑝 = 6 Y por otra parte, como la coordenada “y” del foco es y = k entonces k = 3 Por lo tanto las coordenadas del vértice es: V(2, 3) Ejemplo 3.- Obtener la ecuación de la parábola con vértice en (-2, -4), abre hacia abajo y tiene un lado recto de 12 unidades. Como la parábola abre hacia abajo entonces: Y el lado recto es 12 es decir: LR = 12 y como LR = 4p entonces 4p = 12 p = 12/4 p = 3 La ecuación de la parábola está dada por: (x – h)2 = -4p(y – k) por lo tanto (x – (-2))2 = -4(3)(y – (-4)) (x + 2)2 = -12(y + 4) Ecuación ordinaria Desarrollando el binomio al cuadrado x2 + 4x + 4 = -12y – 48 Igualando a cero x2 + 4x + 4 + 12y + 48 = 0 Ordenando x2 + 4x + 12y + 52 = 0 Ecuación general Ejemplo 4.- Obtener las coordenadas del foco, ecuación de la directriz y lado recto de la parábola dada su ecuación y2+ 12x + 4y + 52 = 0. Obteniendo la ecuación ordinaria 1er. Paso: Despejar los términos que no contengan la variable común del término cuadrático: y2+ 4y = - 12x – 52 2do. Paso: Completar el T.C.P., sin olvidar sumar del lado derecho la cantidad obtenida. y2+ 4y + 4 = - 12x – 52 + 4 y2+ 4y + 4 = - 12x – 48 3er. Paso: Factorizar ambos lados de la igualdad, lado izquierdo binomio cuadrado, lado derecho factor común. (y + 2)2 = - 12(x + 4) por lo tanto h = - 4 y k = -2 4p = 12 p = 3 Es decir: V(-4, -2) LR = 12 Y el foco, como corresponde a una parábola que abre hacia la izquierda el foco está dado por: F(h-p, k) entonces h – p = -4 – 3 = - 7 por lo tanto F(-7, -2) La directriz es x = h + p entonces x = -4 + 3 x = - 1 ó x + 1 = 0 Otra forma de obtener el vértice y el valor de “p”: Por lo tanto, , y D = 12 entonces y y E = 4 entonces𝑝 =− 𝐷4 𝑝 =− 12 4 =− 3 𝑘 =− 𝐸 2 𝑘 =− 42 = − 2 Finalmente 𝑘 =− 𝐸 2−4𝐹 4𝐷 = (4)2−4(52) 4 12( ) = 16−108 48 = −192 48 =− 4 En conclusión, las coordenadas del foco estarán dadas por (h+p, k) entonces (-4 - 3, -2) es decir (-7, -2)
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