Enunciado

Escreva uma equação polar de uma cônica com o foco na origem e com os dados fornecidos.

H i p é r b o l e ,         e x c e n t r i c i d a d e     2   ,         d i r e t r i z   y = - 2

Passo 1

Eaeee, belezinha?? Bom... o enunciado quer que a gente elabore uma equação polar de uma cônica com foco na origem.

Para isso, ele nos forneceu os seguintes dados:

  1. Trata-se de uma hipérbole;
  2. Tem excentricidade 2 ;
  3. Tem diretriz em y = - 2 .

Para isso, lembre-se que as formas possíveis pra se escrever uma cônica são:

r = e d 1 ± e cos ⁡ θ       o u       r = e d 1 ± e   s e n   θ

E o que determina qual fórmula usar? Bom... se a diretriz é paralela ao eixo x , ou seja, se a equação da reta é y = ±   c o n s t a n t e , então usamos a fórmula com seno;

e se for paralela ao eixo y , ou x = ±   c o n s t a n t e , usamos a fórmula com cosseno.

Se a diretriz estiver na parte positiva (geralmente à direita do eixo y ou acima do eixo x ), o sinal escolhido é o positivo; do contrário, é negativo.

Pra você lembrar, uma dica é associar y ao s e n   θ porque, em coordenadas polares, y = r   s e n   θ .

Por outro lado, vamos associar x ao cos ⁡ θ porque x = r cos ⁡ θ .

Então, se aparecer y na equação da reta, então aparece s e n   θ na fórmula; e se aparecer x , então a fórmula é com cos ⁡ θ .

E se aparecer o sinal negativo na equação da diretriz ( y = - c o n s t a n t e ), então também aparece na equação polar.

Passo 2

Bom, galera. Vamos achar uma equação polar que represente essa hipérbole.

Como a diretriz é paralela ao eixo x (apareceu y na equação) e está abaixo desse eixo (apareceu o sinal negativo), a fórmula pra cônicas fica assim:

r = e d 1 - e   s e n   θ

Passo 3

Beleza! Agora é só substituir as constantes fornecidas pelo enunciado. Sabemos que:

e = 2

d = 2

Assim, substituindo na equação, temos:

r = 2 ⋅ 2 1 - 2   s e n   θ ∴

r = 4 1 - 2   s e n   θ

Resposta

r = 4 1 - 2   s e n   θ

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