Enunciado

  1. Elimine o parâmetro para encontrar uma equação cartesiana da curva:
  2. Esboce a curva e indique com uma seta a direção na qual a curva é traçada quando o parâmetro aumenta.

x = sec ⁡ θ

y = tan ⁡ θ

- π 2 < θ < π 2

Passo 1

Fala pessoal. Tranquilo? Nossa missão nessa questão é determinar a equação cartesiana de uma curva parametrizada pelas seguintes equações, x = sec ⁡ θ e y = tan ⁡ θ . Além disso, deseja-se esboçar a curva no plano cartesiano e indicar a direção na qual a curva é traçada à medida que o parâmetro θ varia de - π 2 a π 2 .

E o que podemos fazer para resolver?

  1. Identificar as equações paramétricas.
  2. Eliminar o parâmetro θ como a identidade trigonométrica
  3. 1 + tan 2 ⁡ θ = sec 2 ⁡ θ

  4. Fazer o esboço e analisar a direção a trajetória a partir do intervalo dado - π 2 < θ < π 2

Vamos começar!

Passo 2

a) Para “isolar” o parâmetro no caso em que temos seno e cosseno, usamos a relação fundamental da trigonometria:

1 + tan 2 ⁡ θ = sec 2 ⁡ θ

Assim

1 + y 2 = x 2

x 2 - y 2 = 1

Esta é uma equação de uma hipérbole.

Passo 3

b) Por mais que a equação gerada sea uma hipérbole, pelo intervalo dado, percebemos que não estamos falando de uma hipérbole completa. Apenas de uma parte dela.

- π 2 < θ < π 2

Temos que

sec ⁡ θ = 1 cos ⁡ θ ≥ 0

Logo

x = sec ⁡ θ ≥ 0

Portanto, estamos falando do ramo da hipérbole que está na parte positiva do eixo x .

Além disso, essa hipérbole tem foco no ponto ( 1,0 ) .

Passo 4

Para a construção da curva. Podemos concluir que :

  • A equação cartesiana da curva é x 2 - y 2 = 1 .
  • A curva é uma hipérbole que se aproxima das assíntotas y = x e y = - x .
  • A direção do traçado é da esquerda para a direita confirma θ aumenta.

Temos então o gráfico!

Resposta

a ) x 2 - y 2 = 1

b )

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