Enunciado

Quais pontos no plano x y satisfazem as equações e desigualdades nos Exercícios 11-16? Desenhe uma figura para cada exercício.

x 2 - y 2 - 1 x 2 + y 2 - 25 x 2 + 4 y 2 - 4 = 0

Passo 1

Olá pessoal, sabemos que as seções cônicas resultam da intersecção de um cone plano, como mostrado na Figura:

Equações de forma padrão para elipses centradas na origem:

x 2 a 2 + y 2 b 2 = 1                                       ( a > b )

  • Distância entre o centro e foco: c = a 2 - b 2
  • Focos: ± c ,   0
  • Vértices: ± a ,   0
  • Uma equação da parábola com foco 0 ,   p e diretriz y = - p é:

    x 2 = 4 p y

    Se considerarmos que a = 1 / ( 4 p ) , então a equação torna-se:

    y = a x 2

    • Se   p > 0 concavidade para baixo;
    • Se   p < 0 concavidade para cima.

    Equações de forma padrão para hipérbole centradas na origem:

    x 2 a 2 - y 2 b 2 = 1

  • Distância entre o centro e foco: c = a 2 + b 2
  • Focos: ± c ,   0
  • Vértices: ± a ,   0
  • Assíntotas: x 2 a 2 - y 2 b 2 = 0 ou y = ± b a x

Sabendo disso, podemos observar que o primeiro termo da equação:

x 2 - y 2 - 1

x 2 - y 2 = 1

É uma hipérbole com a = 1 , ou seja, V ± 1 ,   0 , logo temos:

Passo 2

O segundo termo da equação:

x 2 + y 2 - 25

x 2 + y 2 = 25

Representa uma circunferência com o centro em C 0 ,   0 , ou seja, quando:

  • y = 0 :
  • x = ± 5

  • x = 0 :

y = ± 5

Logo, temos a seguinte Figura:

Passo 3

O terceiro termo da equação:

x 2 + 4 y 2 - 4

x 2 + 4 y 2 = 4

Dividindo ambos os lados por quatro:

x 2 4 + y 2 = 1

É uma elipse com a 2 = 4 → a = 2 , ou seja, V ± 2 ,   0 , logo temos:

Passo 4

Quando juntamos as 3 equações:

x 2 - y 2 - 1 x 2 + y 2 - 25 x 2 + 4 y 2 - 4 = 0

Obtemos o seguinte gráfico:

Tchau pessoal.

Resposta

Resposta no Passo.

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