Enunciado

Identifique o tipo de seção cônica a qual a equação é dada e encontre os vértices e os focos:

y 2 - 2 = x 2 - 2 x

Passo 1

Eaee, tudo certinho contigo?? Bom... o enunciado nos deu a seguinte equação:

y 2 - 2 = x 2 - 2 x

Queremos identificar o tipo de seção cônica que estamos estudando (uma parábola, uma elipse, uma hipérbole...).

Para isso, temos que fazer algumas pequenas manipulações algébricas e comparar com a equação geral das demais seções cônicas.

Também queremos encontrar os vértices e os focos.

Vamos primeiro procurar qual é a nossa seção cônica que depois eu te mostro como a gente encontra os vértices e os focos 😉

Passo 2

Vamos passar todos os termos para o lado direito:

y 2 - 2 - x 2 + 2 x = 0

Como podemos perceber, x 2 possui sinal negativo, o que indica que a equação é de uma hipérbole.

Assim, vamos somar 1 em ambos os lados para podermos nos aproximar da equação padrão da hipérbole:

y 2 - 2 - x 2 + 2 x + 1 = 0 + 1 ∴

y 2 - x 2 + 2 x - 1 = 1

Colocando o sinal negativo em evidência para podermos completar quadrados:

y 2 - ( x 2 - 2 x + 1 ) = 1

Completando quadrados:

y 2 1 - x - 1 2 1 = 1

Passo 3

Agora queremos encontrar os vértices e os focos. Mas o que são eles??

Bom... para respondermos isso temos que analisar a figura da hipérbole abaixo:

Nessa figura temos que:

  • F 1 e F 2 são os focos;
  • A 1 e A 2 são os vértices;
  • As retas pontilhadas são as assíntotas;
  • A distância do centro O a um dos focos F é dada por c ;
  • A distância do centro O a um dos vértices A é dada por a ;
  • A distância do centro O a um dos conjugados B é dada por b .

Temos também que:

c 2 = a 2 + b 2

Também sabemos que a equação geral que descreve uma hipérbole centrada na origem é dada por:

x a 2 - y b 2 = 1

Agora bora aplicar!! 😉

Passo 4

Como podemos perceber pela equação:

a = b = ± 1

Calculamos então c :

c = ± 1 + 1

c = ± 2

Passo 5

Podemos encontrar as coordenadas dos focos e dos vértices utilizando os valores de a e c .

Masss precisamos tomar cuidado com algumas coisinhas:

  • o fato do x na equação da elipse estar sendo somado a - 1 . Isso significa que há uma translação da elipse no eixo x , portanto, os vértices e os focos estarão deslocados;
  • também temos que, diferente da equação geral, o termo de y está positivo e o de x está negativo. É como se nossa hipérbole estivesse rotacionada em 90 ° .

Vamos considerar isso que acabamos de mencionar para encontrar os vértices e os focos a seguir:

Pela definição dos vértices:

0 + 1 , ± a = ( 1 , ± 1 )

E pela definição dos focos:

0 + 1 , ± c = 1 , ± 2

Resposta

Vértices:

( 1 , ± 1 )

Focos:

1 , ± 2

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