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11.5: Hipérboles

Objetivos de

Ao final desta seção, você poderá:

  • Faça um gráfico de uma hipérbole com centro em(0,0)
  • Faça um gráfico de uma hipérbole com centro em(h,k)
  • Identifique seções cônicas por suas equações

Antes de começar, faça este teste de prontidão.

  1. Resolver:x2=12.
    Se você perdeu esse problema, consulte o Exemplo 9.1.
  2. Expandir:(x4)2.
    Se você perdeu esse problema, consulte o Exemplo 5.32.
  3. Gráficoy=23x.
    Se você perdeu esse problema, consulte o Exemplo 3.4.

Faça um gráfico de uma hipérbola com o centro em(0,0)

A última seção cônica que examinaremos é chamada de hipérbole. Veremos que a equação de uma hipérbole parece a mesma de uma elipse, exceto que é uma diferença e não uma soma. Embora as equações de uma elipse e de uma hipérbole sejam muito semelhantes, seus gráficos são muito diferentes.

Definimos uma hipérbole como todos os pontos em um plano em que a diferença de suas distâncias de dois pontos fixos é constante. Cada um dos pontos fixos é chamado de foco da hipérbole.

Definição11.5.1

Uma hipérbole são todos os pontos em um plano onde a diferença de suas distâncias de dois pontos fixos é constante. Cada um dos pontos fixos é chamado de foco da hipérbole.

A figura mostra um cone circular direito de dupla soneca cortado por um plano paralelo ao eixo vertical do cone formando uma hipérbole. A figura é rotulada como “hipérbolaâ €™.
Figura 11.4.1

A linha que passa pelos focos é chamada de eixo transversal. Os dois pontos em que o eixo transversal cruza a hipérbole são, cada um, um vértice da hipérbole. O ponto médio do segmento que une os focos é chamado de centro da hipérbole. A linha perpendicular ao eixo transversal que passa pelo centro é chamada de eixo conjugado. Cada pedaço do gráfico é chamado de ramo da hipérbole.

A figura mostra dois gráficos de uma hipérbole. O primeiro gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos. O centro da hipérbole é a origem. Os vértices e focos são mostrados com pontos que estão no eixo transversal, que é o eixo x. Os galhos passam pelos vértices e se abrem para a esquerda e para a direita. O eixo y é o eixo conjugado. O segundo gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos. O centro da hipérbole é a origem. Os vértices e focos são mostrados com pontos que estão no eixo transversal, que é o eixo y. Os galhos passam pelos vértices e se abrem para cima e para baixo. O eixo x é o eixo conjugado.
Figura 11.4.2

Novamente, nosso objetivo é conectar a geometria de uma cônica com a álgebra. Colocar a hipérbole em um sistema de coordenadas retangulares nos dá essa oportunidade. Na figura, colocamos a hipérbole de forma que((c,0),(c,0)) os focos fiquem nox eixo -e o centro seja a origem.

A figura mostra o gráfico de uma hipérbole. O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos. O centro da hipérbole é a origem. Os focos (menos c, 0) e (c, 0) são marcados com um ponto e estão no eixo x. Os vértices são marcados com um ponto e estão no eixo x. Os galhos passam pelos vértices e se abrem para a esquerda e para a direita. A distância de (menos c, 0) até um ponto na ramificação (x, y) está marcada como d sub 1. A distância de (x, y) na ramificação até (c, 0) está marcada como d sub 2.
Figura 11.4.3

A definição afirma que a diferença da distância entre os focos e um ponto(x,y) é constante. Então|d1d2| é uma constante que chamaremos2a assim|d1d2|=2a. Usaremos a fórmula da distância para nos levar a uma fórmula algébrica para uma elipse.

|d1d2|=2a

Use a fórmula da distância para encontrard1,d2

|(x(c))2+(y0)2(xc)2+(y0)2|=2a

Elimine os radicais. Para simplificar a equação da elipse, deixamosc2a2=b2.

x2a2+y2c2a2=1

Então, a equação de uma hipérbole centrada na origem na forma padrão é:

x2a2y2b2=1

Para representar graficamente a hipérbole, será útil conhecer as interceptações. Encontraremos osx -interceptos ey -interceptos usando a fórmula.

x-intercepta

Deixey=0.

x2a2y2b2=1x2a202b2=1x2a2=1x2=a2x=±a

Asx interceptações -são(a,0)(a,0) e.

y-intercepta

Deixex=0.

x2a2y2b2=102a2y2b2=1y2b2=1y2=b2y=±b2

Não háy interceptações.

Os\(a, b\) valores na equação também nos ajudam a encontrar as assíntotas da hipérbole. As assíntotas são linhas retas que se cruzam às quais os ramos do gráfico se aproximam, mas nunca se cruzam à medida que os\(x, y\) valores ficam cada vez maiores.

Para encontrar as assíntotas, esboçamos um retângulo cujos lados cruzam o eixo x nos vértices(a,0),(a,0) e cruzamos oy eixo -em(0,b),(0,b). As linhas que contêm as diagonais desse retângulo são as assíntotas da hipérbole. O retângulo e as assíntotas não fazem parte da hipérbole, mas nos ajudam a representar graficamente a hipérbole.

A figura mostra o gráfico de uma hipérbole. O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos. O centro da hipérbole é a origem. Os vértices são (menos a, 0) e (a, 0) e são marcados com um ponto e estão no eixo x. Os pontos (0, b) e (0, negativo) estão no eixo y. Há um retângulo central cujos lados cruzam o eixo x nos vértices (menos a, 0) e (a, 0) e cruzam o eixo y em (0, b) e (0, menos b). As assíntotas são dadas por y é igual a b dividido por a vezes x e y é igual a menos b dividido por a vezes x e são desenhadas como as diagonais do retângulo central. Os ramos da hipérbole passam pelos vértices, se abrem para a esquerda e para a direita e se aproximam das assíntotas.
Figura 11.4.4

As assíntotas passam pela origem e podemos avaliar sua inclinação usando o retângulo que esboçamos. Eles têm equaçõesy=baxy=bax e.

Existem duas equações para hipérboles, dependendo se o eixo transversal é vertical ou horizontal. Podemos dizer se o eixo transversal é horizontal observando a equação. Quando a equação está na forma padrão, se ox2 termo -for positivo, o eixo transversal é horizontal. Quando a equação está na forma padrão, se oy2 termo -for positivo, o eixo transversal é vertical.

As segundas equações podem ser derivadas de forma semelhante ao que fizemos. Vamos resumir os resultados aqui.

Definição11.5.2

Forma padrão da equação: uma hipérbole com centro(0,0)

A forma padrão da equação de uma hipérbole com centro(0,0) é

x2a2y2b2=1ouy2a2x2b2=1

A figura mostra o gráfico de duas hipérboles. O primeiro gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos. O centro da hipérbole é a origem. Os vértices são (menos a, 0) e (a, 0) e são marcados com um ponto e estão no eixo x. Os pontos (0, b) e (0, negativo) estão no eixo y. Há um retângulo central cujos lados cruzam o eixo x nos vértices (menos a, 0) e (a, 0) e cruzam o eixo y em (0, b) e (0, menos b). As assíntotas são dadas por y é igual a b dividido por a vezes x e y é igual a menos b dividido por a vezes x e são desenhadas como as diagonais do retângulo central. Os ramos da hipérbole passam pelos vértices, se abrem para a esquerda e para a direita e se aproximam das assíntotas. O segundo gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos. O centro da hipérbole é a origem. Os vértices são (0, a) e (0, menos a) e são marcados com um ponto e estão no eixo y. Os pontos (0, b) e (0, negativo) estão no eixo y. Há um retângulo central cujos lados cruzam o eixo y nos vértices (0, a) e (0, menos a) e cruzam o eixo y em (menos b, 0) e (b, 0). Os ramos da hipérbole passam pelos vértices, se abrem para cima e para baixo e se aproximam das assíntotas.
Figura 11.4.5

Observe que, diferentemente da equação de uma elipse, o denominador de nem semprex2 éa2 e o denominador de nem semprey2 éb2.

Observe que quando ox2 termo -é positivo, o eixo transversal está nox eixo -. Quando oy2 termo -é positivo, o eixo transversal está noy eixo -.

Formas padrão da equação: uma hipérbole com centro(0,0)

x2a2y2b2=1 y2a2x2b2=1
Orientação \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Eixo transversal nox eixo.
Abre à esquerda e à direita
\ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Eixo transversal noy eixo.
Abre para cima e para baixo
Vértices \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(a,0),(a,0) \ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(0,a),(0,a)
x-intercepta \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(a,0),(a,0) \ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">nenhum
y-intercepta \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">nenhum \ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(0,a),(0,a)
Retângulo \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Usar(±a,0)(0,±b) \ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Usar(0,±a)(±b,0)
Assíntotas \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">y=bax,y=bax \ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">y=abx,y=abx
Tabela 11.4.1

Usaremos essas propriedades para representar graficamente hipérboles.

Exemplo11.5.1 How to Graph a Hyperbola with Center (0,0)

Gráficox225y24=1.

Solução:

Etapa 1: Escreva a equação no formato padrão. A equação está na forma padrão. x225y24=1
Etapa 2: Determine se o eixo transversal é horizontal ou vertical. Como ox2 termo -é positivo, o eixo transversal é horizontal. O eixo transversal é horizontal.
Etapa 3: Encontre os vértices. Desdea2=25 entãoa=±5. Os vértices estão nox eixo -. (5,0),(5,0)
Etapa 4: Desenhe o retângulo centrado na interseção de origem, um eixo em±a e outro em±b.

Desde entãoa=±5, o retângulo cruzará ox eixo -nos vértices.

Desde entãob=±2, o retângulo cruzará oy eixo -em(0,2)(0,2) e.

Captura de tela (148) .png

Etapa 5: esboce as assíntotas — as linhas nas diagonais do retângulo.

As assíntotas têm as equaçõesy=52x,y=52x. Captura de tela (149) .png
Etapa 6: Desenhe os dois ramos da hipérbole. Comece em cada vértice e use as assíntotas como guia. Captura de tela (150) .png
Tabela 11.4.2
Exercício11.5.1

Gráficox216y24=1.

Responda
O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos, com assíntotas y é igual a mais ou menos metade vezes x e ramificações que passam pelos vértices (mais ou menos 4, 0) e se abrem à esquerda e à direita.
Figura 11.4.9
Exercício11.5.2

Gráficox29y216=1.

Responda
O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos, com assíntotas y é igual a mais ou menos quatro terços vezes x, e ramificações que passam pelos vértices (mais ou menos 3, 0) e se abrem à esquerda e à direita.
Figura 11.4.10

Resumimos as etapas para referência.

Faça um gráfico de uma hipérbole centrada em(0,0)

  1. Escreva a equação na forma padrão.
  2. Determine se o eixo transversal é horizontal ou vertical.
  3. Encontre os vértices.
  4. Desenhe o retângulo centrado na origem cruzando um eixo em±a e o outro em±b.
  5. Desenhe as assíntotas — as linhas nas diagonais do retângulo.
  6. Desenhe os dois ramos da hipérbole.

Às vezes, a equação de uma hipérbole precisa ser colocada primeiro na forma padrão antes de representá-la graficamente.

Exemplo11.5.2

Gráfico4y216x2=64.

Solução:

  4y216x2=64
Para escrever a equação na forma padrão, divida cada termo por64 para que a equação seja igual1 a. 4y26416x264=6464
Simplifique. y216x24=1
Como oy2 termo -é positivo, o eixo transversal é vertical. Desdea2=16 entãoa=±4.  
Os vértices estão noy eixo -,(0,a),(0,a). Desdeb2=4 entãob=±2. (0,4),(0,4)
Desenhe o retângulo que cruza ox eixo -em(2,0),(2,0) e oy eixo -nos vértices. Desenhe as assíntotas nas diagonais do retângulo. Desenhe os dois ramos da hipérbole. .
Tabela 11.4.3
Exercício11.5.3

Gráfico4y225x2=100.

Responda
O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos, com assíntotas y é igual a mais ou menos cinco metades vezes x e ramificações que passam pelos vértices (0, mais ou menos 5) e se abrem para cima e para baixo.
Figura 11.4.12
Exercício11.5.4

Gráfico25y29x2=225.

Responda
O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos, com assíntotas y é igual a mais ou menos três quintos vezes x, e ramificações que passam pelos vértices (0, mais ou menos 3) e se abrem para cima e para baixo.
Figura 11.4.13

Faça um gráfico de uma hipérbola com o centro em(h,k)

As hipérboles nem sempre estão centradas na origem. Quando uma hipérbole está centrada nas equações,(h,k) as equações mudam um pouco conforme refletido na tabela.

Formas padrão da equação: uma hipérbole com centro(h,k)

(xh)2a2(yk)2b2=1 (yk)2a2(xh)2b2=1
Orientação \ (\ frac {(x-h) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(y-k) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">O eixo transversal é horizontal. Abre à esquerda e à direita \ (\ frac {(y-k) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(x-h) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">O eixo transversal é vertical. Abre para cima e para baixo
Centro \ (\ frac {(x-h) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(y-k) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(h,k) \ (\ frac {(y-k) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(x-h) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(h,k)
Vértices \ (\ frac {(x-h) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(y-k) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">a unidades à esquerda e à direita do centro \ (\ frac {(y-k) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(x-h) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">a unidades acima e abaixo do centro
Retângulo \ (\ frac {(x-h) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(y-k) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Usea unidades à esquerda/direita dasb unidades centrais acima/abaixo do centro \ (\ frac {(y-k) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(x-h) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Usea unidades acima/abaixo dasb unidades centrais à esquerda/direita do centro
Tabela 11.4.4
Exemplo11.5.3 How to Graph a Hyperbola with Center (h,k)

Gráfico(x1)29(y2)216=1

Solução:

Etapa 1: Escreva a equação no formato padrão. A equação está na forma padrão. (x1)29(y2)216=1
Etapa 2: Determine se o eixo transversal é horizontal ou vertical. Como ox2 termo -é positivo, a hipérbole se abre para a esquerda e para a direita. O eixo transversal é horizontal. A hipérbole se abre à esquerda e à direita.
Etapa 3: Encontre o centroa,b e. h=1ek=2
a2=9
b2=16

(xhx1)29(yky2)216=1

Centro:(1,2)

a=3

b=4

Etapa 4: Desenhe o retângulo centrado no(h,k) usoa,b.

Marque o centro,(1,2).

Desenhe o retângulo que passa pelas3 unidades de pontos à esquerda/direita do centro e4 unidades acima e abaixo do centro.

Captura de tela (151) .png
Etapa 5: esboce as assíntotas — as linhas nas diagonais do retângulo. Marque os vértices. Esboce as diagonais. Marque os vértices, que estão nas3 unidades do retângulo à esquerda e à direita do centro. Captura de tela (152) .png
Etapa 6: Desenhe os dois ramos da hipérbole. Comece em cada vértice e use as assíntotas como guia. Captura de tela (153) .png
Tabela 11.4.5
Exercício11.5.5

Gráfico(x3)225(y1)29=1.

Responda
O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulo, com uma assíntota que passa por (menos 2, menos 2) e (8, 4) e uma assíntota que passa por (menos 2, 4) e (8, menos 2) e ramificações que passam pelos vértices ( menos 2, 2) e (8, 2) e abre para a esquerda e para a direita.
Figura 11.4.17
Exercício11.5.6

Gráfico(x2)24(y2)29=1.

Responda
O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulo, com o centro (2, 2), uma assíntota que passa por (0, menos 1) e (4, 5) e uma assíntota que passa por (0, 5) e (4, menos 1) e ramificações que passam pelos vértices (0, 2) e (4, 2) e abre para a esquerda e para a direita.
Figura 11.4.18

Resumimos as etapas para facilitar a referência.

Faça um gráfico de uma hipérbole centrada em(h,k)

  1. Escreva a equação na forma padrão.
  2. Determine se o eixo transversal é horizontal ou vertical.
  3. Encontre o centroa,b e.
  4. Desenhe o retângulo centrado em(h,k) usara,b.
  5. Desenhe as assíntotas — as linhas nas diagonais do retângulo. Marque os vértices.
  6. Desenhe os dois ramos da hipérbole.

Tenha cuidado ao identificar o centro. A equação padrão temxh eyk com o centro como(h,k).

Exemplo11.5.4

Gráfico(y+2)29(x+1)24=1.

Solução:

  .
Como oy2 termo -é positivo, a hipérbole se abre para cima e para baixo. .
Encontre o centro,(h,k). Centro:(1,2)
Encontrea,b. a=3b=2
Desenhe o retângulo que passa pelas3 unidades de pontos acima e abaixo do centro e
2 unidades à esquerda/direita do centro.
Desenhe as assíntotas — as linhas nas diagonais do retângulo.
Marque os vértices.
Faça um gráfico dos galhos.
.
Tabela 11.4.6
Exercício11.5.7

Gráfico(y+3)216(x+2)29=1.

Responda
O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulo, com um centro em (menos 2, menos 3), uma assíntota que passa por (menos 5, menos 7) e (1, 1) e uma assíntota que passa por (menos 5, 1) e (1, 7) e se ramifica que passam pelos vértices (menos 2, 1) e (menos 2, menos 7) e se abrem para cima e para baixo.
Figura 11.4.22
Exercício11.5.8

Gráfico(y+2)29(x+2)29=1.

Responda
O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos não marcados, com um centro em (menos 2, menos 2), uma assíntota que passa por (menos 5, menos 5) e (1, 1) e uma assíntota que passa por (menos 5, 1) e (1, menos 5), e ramificações que passam pelos vértices (menos 2, 1) e (menos 2, menos 5) e se abrem para cima e para baixo.
Figura 11.4.23

Novamente, às vezes temos que colocar a equação na forma padrão como nosso primeiro passo.

Exemplo11.5.5

Escreva a equação em formato padrão e gráfico4x29y224x36y36=0.

Solução:

  .
Para chegar ao formulário padrão, preencha os quadrados. .
  .
  .
Divida cada termo por36 para que a constante seja1. .
  .
Como ox2 termo -é positivo, a hipérbole se abre para a esquerda e para a direita.  
Encontre o centro,(h,k). Centro:(3,2)
Encontrea,b.

a=3

b=4

Desenhe o retângulo que passa pelas3 unidades de pontos à esquerda/direita do centro e2 unidades acima e abaixo do centro.
Desenhe as assíntotas — as linhas nas diagonais do retângulo.
Marque os vértices.
Faça um gráfico dos galhos.
.
Tabela 11.4.7
Exercício11.5.9
  1. Escreva a equação na forma padrão e
  2. Gráfico9x216y2+18x+64y199=0.
Responda
  1. (x+1)216(y2)29=1
O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulo, com o centro (menos 1, 2), uma assíntota que passa por (menos 5, 5) e (3, menos 1) e uma assíntota que passa por (3, 5) e (menos 5, menos 1) e ramificações que passe pelos vértices (menos 5, 2) e (3, 2) e abre para a esquerda e para a direita.
Figura 11.4.31
Exercício11.5.10
  1. Escreva a equação na forma padrão e
  2. Gráfico16x225y2+96x50y281=0.
Responda
  1. (x+3)225(y+1)216=1
O gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulo, com o centro (menos 3, menos 1), uma assíntota que passa por (menos 8, menos 5) e (2, 3) e uma assíntota que passa por (menos 8, 3) e (2, menos 5) e uma assíntota que passa por (menos 8, 3) e (2, menos 5) e ramificações que passam pelos vértices (menos 8, menos 1) e (2, menos 1) e se abrem à esquerda e à direita.
Figura 11.4.32

Identifique seções cônicas por suas equações

Agora que concluímos nosso estudo das seções cônicas, examinaremos as diferentes equações e reconheceremos algumas maneiras de identificar uma cônica por sua equação. Quando recebemos uma equação para representar graficamente, é útil identificar a cônica para que saibamos quais os próximos passos a serem dados.

Para identificar uma cônica a partir de sua equação, é mais fácil colocar os termos variáveis em um lado da equação e as constantes no outro.

Cônico Características dex2 - ey2 -termos Exemplo
Parábola \ (x^ {2}\) - ey2 -terms">OUx2 OUy2. Somente uma variável é quadrada. x=3y22y+1
Círculo \ (x^ {2}\) - ey2 -terms">x2 - ey2 - termos têm os mesmos coeficientes. x2+y2=49
Elipse \ (x^ {2}\) - ey2 -terms">x2 - ey2 - termos têm o mesmo sinal, coeficientes diferentes. 4x2+25y2=100
Hyperbole \ (x^ {2}\) - ey2 -terms">x2y2 - e - termos têm sinais diferentes, coeficientes diferentes. 25y24x2=100
Tabela 11.4.8
Exemplo11.5.6

Identifique o gráfico de cada equação como um círculo, parábola, elipse ou hipérbole.

  1. 9x2+4y2+56y+160=0
  2. 9x216y2+18x+64y199=0
  3. x2+y26x8y=0
  4. y=2x24x5

Solução:

a. Osy2 termosx2 - e -têm o mesmo sinal e coeficientes diferentes.

9x2+4y2+56y+160=0

Elipse

b. Osy2 termosx2 - e -têm sinais e coeficientes diferentes.

9x216y2+18x+64y199=0

Hyperbole

c. Osy2 termosx2 - e -têm os mesmos coeficientes.

x2+y26x8y=0

Círculo

d. Somente uma variável,x, é quadrada.

y=2x24x5

Parábola

Exercício11.5.11

Identifique o gráfico de cada equação como um círculo, parábola, elipse ou hipérbole.

  1. x2+y28x6y=0
  2. 4x2+25y2=100
  3. y=6x2+2x1
  4. 16y29x2=144
Responda
  1. Círculo
  2. Elipse
  3. Parábola
  4. Hyperbole
Exercício11.5.12

Identifique o gráfico de cada equação como um círculo, parábola, elipse ou hipérbole.

  1. 16x2+9y2=144
  2. y=2x2+4x+6
  3. x2+y2+2x+6y+9=0
  4. 4x216y2=64
Responda
  1. Elipse
  2. Parábola
  3. Círculo
  4. Hyperbole

Acesse esses recursos on-line para obter instruções adicionais e praticar com hipérboles.

  • Faça um gráfico de uma hipérbole com o centro na origem
  • Faça um gráfico de uma hipérbole com o centro não na origem
  • Faça um gráfico de uma hipérbole em forma geral
  • Identificação de seções cônicas em formato geral

Conceitos-chave

  • Hipérbole: Uma hipérbole são todos os pontos em um plano em que a diferença de suas distâncias de dois pontos fixos é constante.
A figura mostra um cone circular direito de dupla soneca cortado por um plano paralelo ao eixo vertical do cone formando uma hipérbole. A figura é rotulada como 'hipérbola'.
Figura 11.4.1
  • Cada um dos pontos fixos é chamado de foco da hipérbole.
    A linha que passa pelos focos é chamada de eixo transversal.
    Os dois pontos em que o eixo transversal cruza a hipérbole são, cada um, um vértice da hipérbole.
    O ponto médio do segmento que une os focos é chamado de centro da hipérbole.
    A linha perpendicular ao eixo transversal que passa pelo centro é chamada de eixo conjugado.
    Cada pedaço do gráfico é chamado de ramo da hipérbole.
    A figura mostra dois gráficos de uma hipérbole. O primeiro gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos. O centro da hipérbole é a origem. Os vértices e focos são mostrados com pontos que estão no eixo transversal, que é o eixo x. Os galhos passam pelos vértices e se abrem para a esquerda e para a direita. O eixo y é o eixo conjugado. O segundo gráfico mostra os eixos x e y que correm nas direções negativa e positiva, mas em intervalos sem rótulos. O centro da hipérbole é a origem. Os vértices e focos são mostrados com pontos que estão no eixo transversal, que é o eixo y. Os galhos passam pelos vértices e se abrem para cima e para baixo. O eixo x é o eixo conjugado.

Figura 11.4.2

Formas padrão da equação: uma hipérbole com centro(0,0)

x2a2y2b2=1 y2a2x2b2=1
Orientação \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Eixo transversal nox eixo.
Abre à esquerda e à direita
\ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Eixo transversal noy eixo.
Abre para cima e para baixo
Vértices \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(a,0),(a,0) \ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(0,a),(0,a)
x-intercepta \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(a,0),(a,0) \ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">nenhum
y-intercepta \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">nenhum \ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(0,a),(0,a)
Retângulo \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Usar(±a,0)(0,±b) \ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Usar(0,±a)(±b,0)
Assíntotas \ (\ frac {x^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {y^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">y=bax,y=bax \ (\ frac {y^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {x^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">y=abx,y=abx
Tabela 11.4.1
  • Como representar graficamente uma hipérbole centrada em(0,0).
    1. Escreva a equação na forma padrão.
    2. Determine se o eixo transversal é horizontal ou vertical.
    3. Encontre os vértices.
    4. Desenhe o retângulo centrado na origem cruzando um eixo em±a e o outro em±b.
    5. Desenhe as assíntotas — as linhas nas diagonais do retângulo.
    6. Desenhe os dois ramos da hipérbole.

Formas padrão da equação: uma hipérbole com centro(h,k)

(xh)2a2(yk)2b2=1 (yk)2a2(xh)2b2=1
Orientação \ (\ frac {(x-h) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(y-k) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">O eixo transversal é horizontal. Abre à esquerda e à direita \ (\ frac {(y-k) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(x-h) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">O eixo transversal é vertical. Abre para cima e para baixo
Centro \ (\ frac {(x-h) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(y-k) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(h,k) \ (\ frac {(y-k) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(x-h) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">(h,k)
Vértices \ (\ frac {(x-h) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(y-k) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">a unidades à esquerda e à direita do centro \ (\ frac {(y-k) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(x-h) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">a unidades acima e abaixo do centro
Retângulo \ (\ frac {(x-h) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(y-k) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Usea unidades à esquerda/direita dasb unidades centrais acima/abaixo do centro \ (\ frac {(y-k) ^ {2}} {a^ {2}} -\ frac {(x-h) ^ {2}} {b^ {2}} =1\) ">Usea unidades acima/abaixo dasb unidades centrais à esquerda/direita do centro
Tabela 11.4.4
  • Como representar graficamente uma hipérbole centrada em(h,k).
    1. Escreva a equação na forma padrão.
    2. Determine se o eixo transversal é horizontal ou vertical.
    3. Encontre o centroa,b e.
    4. Desenhe o retângulo centrado em(h,k) usara,b.
    5. Desenhe as assíntotas — as linhas nas diagonais do retângulo. Marque os vértices.
    6. Desenhe os dois ramos da hipérbole.
Cônico Características dex2 - ey2 -termos Exemplo
Parábola \ (x^ {2}\) - ey2 -terms">OUx2 OUy2. Somente uma variável é quadrada. x=3y22y+1
Círculo \ (x^ {2}\) - ey2 -terms">x2 - ey2 - termos têm os mesmos coeficientes. x2+y2=49
Elipse \ (x^ {2}\) - ey2 -terms">x2 - ey2 - termos têm o mesmo sinal, coeficientes diferentes. 4x2+25y2=100
Hyperbole \ (x^ {2}\) - ey2 -terms">x2y2 - e - termos têm sinais diferentes, coeficientes diferentes. 25y24x2=100
Tabela 11.4.8

Glossário

hipérbole
Uma hipérbole é definida como todos os pontos em um plano em que a diferença de suas distâncias de dois pontos fixos é constante.