Colegio SSCC Concepción - Depto. de Matemáticas Unidad de Aprendizaje: La Parábola Capacidades/Destreza/Habilidad: Curso: 3° E.M. Racionamiento Matemático/ Aplicación / Calcular, Resolver Valores/ Actitudes: Respeto, Solidaridad, Responsabilidad / Trabajo en equipo, Cumplimiento ALGEBRA Aprendizajes Esperados: Grafiquen y determinen las ecuaciones algebraicas de la parábola a partir de elementos dados de ella Recursos TICs: Presentación de la unidad a través de POWERPOINT Evaluación de proceso: Corrección de tareas, interrogaciones, trabajo en clases Tiempo: 4 bloques Profesor Responsable: Miguel Fernández Riquelme Unidad: La Parábola Definición: Función Polinómica. Nombre:_________________________________________________CURSO:______ 1 LA PARÁBOLA Se le llama parábola al lugar geométrico (conjunto de puntos) cuyas distancias a un punto fijo F y a una recta fija d, llamados foco y directriz respectivamente, sean iguales. Ecuación en forma principal Deducción de la ecuación principal de la parábola Consideremos que para todo punto P de la parábola se debe cumplir que: PF = PD A partir de la fórmula de la distancia tenemos que: PD x (p)) y y PD x p2 y PF PF 2 2 x p x p2 y 02 x p2 y 2 Sustituyendo en la expresión de distancias resulta: PD PF x p x p2 y2 Elevando ambos miembros de la ecuación al cuadrado y desarrollando, se tiene x p2 x p2 y 2 x 2 2px p 2 x 2 2px p 2 y 2 x 2 2px p 2 x 2 2px p 2 y 2 2 Simplificando términos semejantes y reordenando la expresión, se obtiene: y2 4px Ecuación principal de la parábola de vértice en el origen y sus ramas a la derecha. y2 = 4px Análogamente podemos deducir: La ecuación de la parábola con vértice en el y sus ramas a la izquierda es: y2 = - 4px origen La parábola cuenta con una serie de elementos o parámetros que son básicos para su descripción, mismos que se definen a continuación: 3 • VÉRTICE: Punto (V) de la parábola • EJE DE SIMETRIA: recta determinada por el foco y el vértice • FOCO (F): Punto fijo no perteneciente a la parábola y que se ubica en el eje de simetría al interior de las ramas de la misma y a una distancia p del vértice. • DIRECTRIZ (d): Línea recta perpendicular al eje focal que se ubica a una distancia p del vértice y fuera de las ramas de la parábola. • DISTANCIA FOCAL: Magnitud (p) de la distancia entre vértice y foco, así como entre vértice y directriz. • CUERDA: Segmento que une dos puntos cualesquiera, pertenecientes a la parábola. • LADO RECTO (LR): Cuerda focal que es perpendicular al eje focal. Ahora para las parábolas que van hacia arriba y con vértice en (0, 0) la ecuación es: x2 = 4py y para las parábolas que van con sus ramas hacia abajo y con vértice en (0, 0) la ecuación es x2 = -4py 4 Ahora si el vértice de la parábola se ubica en el punto (h, k) entonces se produce una traslación del origen, es decir para la parábola y2 = 4px que tiene su vértice en el origen y ramas a la derecha quedaría (y 0)2 = 4p(x – 0) luego la traslación del vértice en el punto (h, k) quedaría: (y - k)2 = 4p(x - h) Ejemplo. (y - 2)2 = 0,5(x + 3) Ecuación de la parábola con vértice (-3, 2) y sus ramas hacia la derecha. Para la parábola que tiene sus ramas hacia la izquierda y vértice en (h, k) la ecuación será (y - k)2 = - 4p(x - h) Ejemplo. (y + 4)2 = 0,5(x + 3) Ecuación de la parábola con vértice (-3, 2) y sus ramas hacia la izquierda. Para la parábola que tiene sus ramas hacia arriba y vértice en (h, k) la ecuación será (x - h)2 = 4p (y - k) Ejemplo. (x - 3)2 = 0,3(y + 2) Ecuación de la parábola con vértice (3, -2) y sus ramas hacia arriba. 5 Finalmente para la parábola que tiene sus ramas hacia arriba y vértice en (h, k) la ecuación será (x - h)2 = - 4p(y - k) Ejemplo. (x + 2)2 = 0,3(y - 5) Ecuación de la parábola con vértice (3, -2) y sus ramas hacia abajo. EJERCICIOS 1. Determinar, la ecuación principal , indicando las coordenadas del foco y la ecuación de la directriz. a. 6y 2 – 12x = 0 b. 2y 2 = - 7x c. 15x 2 = -42y 2. Determina las ecuaciones de las parábolas que tienen: (Resolver los ejercicios con * ) * a. De directriz x = -3, de foco (3, 0). b. De directriz y = 4, de vértice (0, 0). * c. De directriz y = -5, de foco (0, 5). d. De directriz x = 2, de foco (-2, 0). e. De foco (2, 0), de vértice (0, 0). * f. De foco (3, 2), de vértice (5, 2). g. De foco (-2, 5), de vértice (-2, 2). * h. De foco (3, 4), de vértice (1, 4). 6 3. Calcular las coordenadas del vértice y de los focos, y las ecuaciones de las directrices de las parábolas: a. y 2 – 6y – 8x + 17 = 0 b. x 2 – 2x – 6y – 5 = 0 c. y = x 2 – 6x + 11 4. Determina la ecuación de la parábola que tiene por directriz la recta: y= 0 y por foco el punto (2, 4). 5. Hallar la ecuación de la parábola de eje vertical y que pasa por los puntos: A(6, 1), B(-2, 3), C(16, 6). Tarea 1. Usando la definición, hallar la ecuación de la parábola que tiene su foco en F(2,0) y su directriz es la recta de ecuación x = -2. 2. Dada la parábola que tiene por ecuación x2 = -6y, encontrar las coordenadas del foco, la ecuación de la directriz, analizar la simetría de la curva y trazar la gráfica. 3. Dado el punto B(a, b) con a, b > 0. Demostrar que por el punto B pasa la parábola y Determine el foco y la ecuación de la directriz 4. Determine el vértice V y la ecuación de la parábola que tiene como directriz la recta de ecuación x = 2 y cuyo foco está localizado en el punto F(4, 2). 6. Determine el vértice V, el foco F, la ecuación de la directriz, el eje focal y dibujar la gráfica de la parábola cuya ecuación es: 3x2 – 3x – 24y – 1 = 0 7. Hallar la ecuación general de la parábola que tiene su foco en F(8, 4) y su directriz es la recta de ecuación x = -4. 7