Geometría Analítica ECUACIÓN CANÓNICA DE LA PARÁBOLA LA PARÁBOLA DEFINICIÓN Parábola es el lugar geométrico de todos los puntos P del plano que equidistan de una recta fija llamada directriz (L) y de un punto fijo exterior a dicha recta llamado foco (F) de la parábola. A partir de su definición vamos a deducir la ecuación de una parábola con vértice en el origen de coordenadas. El eje de la parábola coincide con el de las abscisas y el vértice con el origen de coordenadas. Se llama parábola a la sección cónica generada al cortar un cono recto con un plano paralelo a la generatriz. ELEMENTOS DE LA PARÁBOLA Foco (F). Es el punto fijo de la parábola. Directriz. Es una recta fija. Vértice (V). Donde la parábola hace el giro más fuerte, es el punto de medio del segmento que une la directriz y el foco. Eje Focal. Eje de simetría, es la recta perpendicular a la directriz que pasa por el foco. Parámetro. Es la distancia del foco a la directriz, se designa por la letra p Profesor: Javier Trigoso x p 2 y 0 2 x p Elevando al cuadrado: x 2px p2 y2 x2 2 2px p2 Simplificando: y2 4px Página 1 Geometría Analítica El eje de la parábola coincide con el de las ordenadas y el vértice con el origen de coordenadas. RESUMEN ECUACIÓN ORDINARIA DE LA PARÁBOLA x 0 y p 2 2 y p Elevando al cuadrado: x y 2py p2 y2 2 2 Si el vértice de la parábola se ubica en cualquier punto (h; k) del plano que no sea el origen de coordenadas, el eje de simetría es paralelo a un eje coordenado y p > 0, obtenemos: 2py p2 Simplificando: x2 4py Profesor: Javier Trigoso Página 2 Geometría Analítica ECUACIÓN GENERAL DE LA PARÁBOLA Partiendo de la ecuación ordinaria de la parábola y dependiendo del paralelismo de su eje focal con respecto a los ejes, la ecuación general de la parábola queda expresada así: y2 Dy Ex F 0 eje focal paralelo al eje X x2 Dx Ey F 0 eje focal paralelo al eje Y Veamos el caso de la parábola de vértice (h; k), con foco (p + h; k), eje focal paralelo al eje X y cuya directriz es la recta x = h – p, con p > 0, su ecuación ordinaria es: y k 2 4px h Desarrollando la fórmula anterior obtenemos: y2 2ky k2 4px 4ph Ordenando: y 2ky 4px k2 4ph 0 2 Haciendo: -2k = D; -4p= E; k2 + 4ph = F y reemplazando en la ecuación anterior, obtenemos: y2 Dy Ex F 0 Conocida como la ecuación general de la parábola con eje focal paralelo al eje X. Profesor: Javier Trigoso De manera análoga, si el eje focal es paralelo al eje Y, obtenemos: x2 Dx Ey F 0 Conocida como la ecuación general de la parábola con eje focal paralelo al eje Y. PARA LA CLASE… 01. Determina el foco y la directriz de cada parábola: y2 = 4x y2 = -6x x2 = 12y x2 = -8y 02. Determina el vértice, foco y la directriz de cada parábola: (x + 2)2 = 4(y - 1) (x + 3)2 = 6y (y - 2)2 = -4(x + 1) (y + 3)2 = 12x + 8 03. Determina el vértice, foco y la directriz de cada parábola: x2 + 4x – 4y + 8 = 0 x2 - 2x + 2y + 5 = 0 y2 + 6y + x + 7 = 0 y2 - 2y - 2x - 3 = 0 2x2 – 12x – 40y + 98 = 0 Página 3 Geometría Analítica 04. Halla la ecuación de la parábola con vértice V(0; 0) y foco F(0; 3) 05. Halla la ecuación de la parábola cuyo vértice coincide con el origen de coordenadas y pasa por el punto (3, 4), siendo su eje OX. 06. Escribe la ecuación de la parábola de eje paralelo a OY, vértice en OX y que pasa por los puntos A (2, 3) y B (-1, 12). 07. Halla la ecuación general de la parábola de vértice (2;3), eje focal paralelo al eje Y, y que pasa por el punto (0; 5). 08. En cada uno de los siguientes ejercicios, el vértice de la parábola está en el origen de coordenadas. Determina su ecuación. Es simétrica respecto del eje de abscisas y pasa por el punto P (-1; 2). Su eje focal es el eje de ordenadas y pasa por el punto P (2; -3) La directriz es la recta y – 4 = 0 El foco tiene abscisa cero y p = 8 09. Encuentra la ecuación de la parábola si su vértice es V (0;0) y las coordenadas del lado recto son A (-4; 2) y B (4; 2). 10. Halla la ecuación de la parábola que verifica las siguientes condiciones: Profesor: Javier Trigoso F(2; 3), directriz x – 6 = 0 V(-2; 2) y F(2;2) El vértice pertenece a la recta 7x + 3y – 4 = 0, eje horizontal y F(3; -1) PARA LA CASA… 01. Calcula el vértice, foco y la recta directriz de las parábolas siguientes: y2 = 8x y2 = -8x x2 = 8y x2 = -8y (y – 2)2 = 8(x – 3) (x – 3)2 = 8(y – 2) 02. Encuentra el vértice, el foco y la directriz x2 + 2x + 2y + 7 = 0 y = x2 + 4x + 3 = 0 4y2 - 4y – 4x + 24 = 0 y2 + 6y – x + 16 = 0 x2 - 4x - 2y = 0 03. Determina las ecuaciones de las parábolas que tienen: Directriz x = -3 y foco (3; 0) Directriz x = 2 y foco (-2; 0) Directriz y = 4 y foco (0; 0) Directriz y = -5 y foco (0; 5) Página 4 Geometría Analítica 04. Determina las ecuaciones de las parábolas que tienen: Foco (2; 0) y vértice (0; 0) Foco (3; 2) y vértice (5; 2) Foco (-2; 5) y vértice (-2; 2) Foco (3; 4) y vértice (1; 4) (-1; 12) 05. Determina la ecuación de la parábola que tiene su foco en (1; 3) y vértice en (-2; 3). 13. Determina la ecuación general de la parábola cuyo eje focal es paralelo al eje Y y pasa por los puntos P (6; 2), Q (4; -1) y R (-2; 2) 06. Halla la ecuación de la parábola con vértice en (3; -1) y cuya ecuación de la directriz es: y – 2 = 0 07. Determina la ecuación de la parábola cuyos puntos P (x; y) equidistan de la recta y – 1 = 0 y del punto (3; 5). 08. Determina la ecuación de la parábola que tiene su foco en F (-2, -1) y su lado recto lo unen los puntos: Q (-2; 2) y Q´(-2; -4). 09. Usando la definición, halla la ecuación de la parábola que tiene su foco en el punto F (2; 0) y su recta directriz tiene por ecuación x = -2. 10. Halla la ecuación de la parábola cuyo vértice coincide con el origen de coordenadas y pasa por el punto (3; 4), siendo su eje OX. 11. Escribe la ecuación general de la parábola de eje paralelo a OY, vértice en OX y que pasa por los puntos A (2; 3) y B Profesor: Javier Trigoso 12. Determina la ecuación general de la parábola cuyo eje focal es paralelo al eje X y pasa por los puntos P (1; 2), Q (-1; 3) y R (-8; 4) 14. Determina la ecuación de la parábola que tiene por directriz la recta: x + y - 6 = 0 y por foco el origen de coordenadas. 15. Encuentra la ecuación de la parábola con eje paralelo al eje de las abscisas y pasa por los puntos: A (3, 3), B (6, 5) y C (6, -3). 16. Encuentra la ecuación de la parábola cuyo eje es paralelo al eje Y, que pasa por los puntos A (2; -1), B (-4; -4) y C (6; 9). 17. Halla la ecuación de la parábola de eje vertical y que pasa por los puntos: A (6; 1), B (-2; 3) y C (16; 6). 18. Determina la ecuación de la parábola que tiene como vértice V (1; 0) y tiene como eje focal el eje de las abscisas que pasa por el punto (2; 2) Página 5 Geometría Analítica 19. Determina 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). 26. Halla la ecuación de la parábola con vértice de abscisa positiva y que pasa por los puntos A (7; 8) y B (7; -12). Además tiene como directriz a la recta x + 3 = 0. 20. Determina el vértice V, el foco F, la ecuación de la directriz y el eje focal de la parábola cuya ecuación es: 3x2 – 3x – 24y – 1 = 0 27. Halla la ecuación de la parábola cuyo foco está sobre la recta 2x + y = 1, su vértice pertenece a la recta x – y + 3 = 0 y su directriz es la recta x + 4 = 0. 21. Encuentra la ecuación de la parábola cuyo vértice es el 28. ¿En cuántos puntos se interseca la parábola de ecuación centro de la circunferencia x y 2x 2y 0 y su x2 4 y con la circunferencia x2 y 4 2 2 directriz es x – 2 = 0. 22. Encuentra la ecuación de la parábola que se abre hacia abajo, cuyo vértice es el centro de la circunferencia x2 y2 14y 40 0 , además, la distancia del vértice a la directriz es 6. 23. La parábola de ecuación x 4y , es cortada por la recta 2 2x – y = 3 en los puntos A y B. Calcula la longitud de la cuerda AB. 2 1? 29. Una antena de TV tiene la forma de paraboloide de revolución. Determina la posición del receptor que se coloca en el foco, si la antena tiene 15 cm de diámetro en su abertura y 5 cm de profundidad en su centro. 30. Un arco tiene la forma de una parábola con el eje vertical, la altura de su centro es de 10 cm y tiene en su base un claro de 30 cm. Determina su altura a la distancia de 5 cm de un extremo. 24. Halla la longitud del lado recto de la parábola cuyo eje es paralelo al eje Y, que tiene foco F (0; 5) y la recta directriz pasa por el punto (0; -5). 25. Halla el punto medio entre el punto P (-4; -6) y el foco de la parábola de ecuación: x2 2x 8y 33 0 Profesor: Javier Trigoso Página 6