Enunciado

b) Mostre que d Q , F = d F , P , em que F = p , 0 . Logo o triângulo QFP e isósceles e assim, o ângulo de incidência do raio que incide em P vindo do foco, α 2 , é igual ao ângulo de reflexão do raio que parte de P na mesma direção do eixo de simetria, α 1 . Portanto, o raio que vem de F e se reflete em P necessariamente segue paralelo ao eixo de simetria da parábola (veja a Figura 6.22).

Passo 1

Seguindo a imagem mencionada no exercício, basta provarmos que as distâncias são iguais. Calculando:

d Q , F = Q x - F x 2 + Q y - F y 2

e como F = p , 0   e Q = - x 0 , 0

d Q , F = - x 0 - p 2 = x 0 + p   =   4 p 2 + y 0 2 4 p

onde foi usado que x 0 = y 0 2 4 p , como diz no enunciado.

Passo 2

Para a outra distância e lembrando que P = y 0 2 4 p , y 0

d F , P = p - y 0 2 4 p 2 + y 0 2

abrindo a expressão dentro da raiz e tirando o MMC

d F , P = y 0 4 + 8 p 2 y 0 2 + 16 p 4 16 p 2

e no numerador identificamos y 0 4 + 8 p 2 y 0 2 + 16 p 4 = y 0 2 + 4 p 2 2 , daí, temos que

d F , P   =   4 p 2 + y 0 2 4 p

provando assim que d F , P   =   d Q , F .

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)