UNIDAD 13 LA CIRCUNFERENCIA Y LA PARÁBOLA PROBLEMAS PROPUESTOS Objetivo general. Al terminar esta Unidad aplicarás las definiciones y los elementos que caracterizan a la circunferencia y a la parábola en las soluciones de ejercicios y problemas. Objetivos específicos: 1. Recordarás cuáles son las curvas cónicas y porqué se les da ese nombre; la ecuación general de segundo grado y las condiciones para que una ecuación cuadrática represente a cada sección cónica. 2. Recordarás y aplicarás la definición de la circunferencia como un lugar geométrico y su ecuación en la forma canónica y en la forma general. 3. Recordarás las características de los coeficientes de una ecuación de segundo grado que representa a una circunferencia y la necesidad de conocer tres constantes independientes para determinar la ecuación de esta curva. Utilizarás estos conceptos para resolver problemas. 4. Recordarás y aplicarás la definición de la parábola como un lugar geométrico y su ecuación en la forma canónica y en la forma general. 5. Recordarás y aplicarás las características de los coeficientes de una ecuación de segundo grado que representa a una parábola, y la necesidad de tres condiciones para determinar su ecuación. Problemas propuestos: En los problemas 1 al 6, determina la ecuación en la forma canónica y en la forma general de la circunferencia sabiendo que: 1.) Su centro está en el punto (5, -2) y pasa por el punto (-1, 5) 2.) Uno de sus diámetros es el segmento que une los puntos (5, -1) y (-3, 7) 3.) Pasa por el origen del sistema cartesiano, la longitud de su radio es 13 y la abscisa de su centro es -12 (dos soluciones). 4.) Su centro está sobre el eje y y pasa por los puntos A(2, 2) y B(6, -4) 5.) Su centro es C(-4, 2) y es tangente a la recta 3 x 4 y 16 0 6.) Pasa por los puntos A(-3, 3) y B(1, 4) y su centro está sobre la recta 3 x 2 y 23 0 7.) Demuestra que x 3 2 y 4 2 el punto A 2, 5 es interior a la circunferencia 36 , y que el punto B 4,1 es exterior a ella. 8.) Determina la longitud de la tangente desde el punto A(x1, y1) a la circunferencia x h 2 y k 2 r2 9.) Calcula la longitud de la tangente desde el punto A(-4, 1) a la circunferencia x 3 2 y 4 2 36 Encuentra las coordenadas del centro y la longitud del radio de las circunferencias: 10.) 3 x 2 3 y 2 9 x 12 y 21 0 11.) x 2 y 2 5 x 5 y 0 Determina si las siguientes ecuaciones representan o no a una circunferencia. Si la respuesta es afirmativa determina su centro, su radio, la longitud de la circunferencia y el área del círculo que limita 12.) 4 x 2 4 y 2 28 x 8 y 53 0 13.) x 2 y 2 10 x 4 y 56 0 Encuentra la ecuación, el centro y el radio de la circunferencia que pasa por los puntos 14.) (5, 3), (6, 2) y (3, -1) 15.) (1, 2), (5, 4) y (3, 8) Encuentra la ecuación de la circunferencia circunscrita al triángulo 16.) Cuyos vértices son los puntos P1(-1, 1), P2(3, 5) y P3(5, -3). 17.) Formado por las rectas R1: x y 8 0 ; R2 2 x y 14 0 ; R3: 3 x y 22 0 En los problemas 18 al 21, encuentra la ecuación de la parábola con las características que se indican, y completa sus elementos de manera que se conozcan el vértice, el foco, la directriz y la longitud del lado recto. 18.) Su vértice es el origen, su eje es el eje x, y pasa por (–3, 6) 19.) Su foco es el punto (6, –2) y su directriz la recta x – 2 = 0 20.) Su vértice está en (2, 3), su eje es paralelo al eje y y pasa por el punto (4, 5) 21.) Su vértice y su foco son los puntos (–2, 3) y (1, 3), respectivamente. 22.) Encuentra la longitud de la cuerda que pasa por el foco de la parábola x 2 8 y 0 que es paralela a la recta 3 x 4 y 7 0 23.) Encuentra las coordenadas del vértice y del foco, las ecuaciones de la directriz y del eje y la longitud del lado recto de la parábola 9 x 2 24 x 72 y 16 0 24.) Encuentra la ecuación de la parábola que tiene su vértice en el centro de la circunferencia x 2 y 2 2 x 4 y 5 0 y su foco en el punto (1, 2) 25.) Encuentra la ecuación de la circunferencia que pasa por el vértice y los puntos extremos del lado recto de la parábola x 2 4 y 0 26.) Se lanza una piedra horizontalmente desde la cima de una torre de 185m de altura con una velocidad de 15m/seg . Encuentra la distancia del punto de caída al pie de la torre suponiendo que el suelo es horizontal 27.) Determina el lugar geométrico que define la ecuación x 2 4 x 2 y 10 0 28.) Encuentra el lugar geométrico de los puntos (x, y) tales que y 22 3x 2 1 31 x) 29.) ¿Cuál es la ecuación del eje de la parábola y 2 4 x 4 y 7 0 ? 30.) Encuentra la ecuación de la parábola cuyo eje sea paralelo al eje y y que pase por los puntos (4, 5), (–2, 11) y (–4, 21) 31.) Encuentra el lugar geométrico de los puntos cuya distancia al punto fijo (–2, 3) sea igual a su distancia a la recta x + 6 = 0 32.) Encuentra la ecuación de la parábola cuyo vértice está sobre la recta 2 x 3 y 0 , su eje es paralelo al eje x y pasa por los puntos (3, 3) y (6, –1) Soluciones: 1.) x 52 y 22 85 ; x 2 y 2 10 x 4 y 56 0 2.) x 12 y 32 32 ; x 2 y 2 2 x 6 y 22 0 3.) x 12 2 y 52 x 12 y 169 x 2 y 2 24 x 10 y 0 2 11 325 4.) x y 3 9 2 5.) x 4 2 y 2 2 6.) x 2 ; 16 ; x2 y2 22 204 y 0 3 9 x 2 y 2 8x 4 y 4 0 2 2 17 629 y 2 4 ; x 2 y 2 4 x 17 y 85 0 7.) d AC 2 6 ; d BC 74 8.602 6 8.) l x1 h 2 y1 k 2 r 2 9.) l 38 2 2 y 5 169 ; 53 3 10.) C ,2 ; r 2 2 5 2 5 5 11.) C . ; r 2 2 2 12.) Es un punto. 13.) C(5, -2); r 85 ; Longitud = 6.2882 85 u. Área = 267.036 u2 14.) x 2 y 2 8 x 2 y 12 0 C(4, 1), r 5 15.) x 2 y 2 4 x 10 y 19 0 C(2, 5), 2 2 16 4 442 16.) x y 5 5 25 17.) r 10 x 32 y 22 25 ; ; x2 y2 32 8 170 x y 0 5 5 25 x 2 y 2 6 x 4 y 12 0 18.) y 2 12 x ; F(–3, 0); x – 3 = 0; LR = 12 19.) y 2 4 y 8 x 36 0 ; V(4, –2); x 2 0 ; LR = 8 20.) x 2 2 5 7 2 y 3 ; x 2 4 x 2 y 10 0 ; F 2, ; y 0 ; LR = 2 2 2 21.) y 2 6 y 12 x 15 0 ; x – 1 = 0; LR = 12 22.) 25 2 4 4 4 23.) V ,0 ; F ,2 ; y –2 = 0 ; x 0 ; LR = 8 3 3 3 24.) x 12 16 y 2 ; x 2 2 x 16 y 31 0 25.) x 2 y 2 5 y 0 26.) 92.5m 27.) Parábola con V(2, 5); p 1 9 11 ; F 2, ; directriz: y 0 ; eje: x 2 0 2 2 2 28.) La recta y = –2, paralela al eje x 29.) y 2 0 30.) x 2 4 x 2 y 10 0 31.) La parábola y 2 6 y 8 x 23 0 32.) y 2 6 y 4 x 17 0 ; 11 y 2 98 y 108 x 539 0