3-A parábola Definição. Seja l uma reta do plano cartesiano e F um ponto do plano fora desta reta. Chama-se parábola ao lugar geométrico dos pontos P do plano cuja distância a l é igual a sua distância a F , ou seja, d ( P, l ) d P, F (13) O ponto F e a reta l são chamados de foco e diretriz da parábola, respectivamente. A reta que contém F e é perpendicular à reta l é chamado de eixo focal da parábola. A parábola tem um ponto sobre o eixo focal chamado de vértice. Pela definição o vértice V é o ponto médio entre l e F. A reta paralela à diretriz e normal ao eixo focal passando pelo vértice é chamado de eixo normal da parábola. Figura 4 (a) Figura 4 (b) As figuras mostram parábolas em que o eixo focal e normal coincide com os eixos OX e OY , respectivamente. Na primeira, o foco está à direita da diretriz; na outra, à esquerda. Equação canônica da parábola Consideremos o caso em que o eixo focal da parábola coincide com o eixo OX e o vértice está na origem do sistema cartesiano de coordenadas. Dado o número real p , seja F ( p, 0) o seu foco e l p sua diretriz. Seja P( x, y) ponto da parábola e Q( p, y) ponto na interseção da reta l com a reta paralela ao eixo OX passando no ponto P . Como d P, F d P, l , pela definição de parábola, segue a igualdade ( x p) 2 y 2 x p Elevando ao quadrado a relação acima e desenvolvendo, obtém-se a equação y 2 4 px (14) chamada de equação canônica da parábola. Observações 1. O número p , chamado de distância focal, é a distância do foco à origem ou vértice e metade da distância do foco à diretriz. A equação canônica representa, para cada número real p 0 , uma parábola cujo eixo focal e vértice coincidem, respectivamente, com o eixo OX e a origem do sistema de coordenadas. Tal como a elipse e a hipérbole, a equação canônica da parábola é do segundo grau, porém numa das variáveis, apenas. 2. Observe que se p 0 então pela equação (14) todo ponto da parábola tem abcissa x 0 já que na equação o lado esquerdo é sempre positivo. Isso significa que com exceção do vértice todo ponto da parábola está inteiramente contido no primeiro e quarto quadrantes do plano cartesiano (Figura 4(a)). Se p 0 , então x 0 e todo ponto da parábola, com a exceção do vértice, está contido no segundo e terceiro quadrantes (Figura ( 4(b)). 3. Outra importante propriedade da parábola é sua simetria. Se P( x, y) é ponto da parábola, então segue da equação que o ponto Q( x, y) , simétrico a P em relação ao eixo OX , também é ponto da parábola. Isso significa que a parábola é uma curva simétrica em relação ao eixo OX . Exemplo. Determine as coordenadas do foco e a equação da diretriz da parábola . Solução: Comparando com a equação da parábola obtemos p 16 . Portanto o foco tem coordenadas F (16, 0) e a diretriz tem equação x 16 . Com a exceção do vértice, todos os pontos da parábola estão à esquerda do eixo OY . Exercícios Prove que se P( x, y) é ponto da parábola, então o ponto Q( x, y) , simétrico a P em relação ao eixo OX , também é ponto da parábola. Portanto, a parábola é simétrica em relação ao eixo focal. 2) Determine a equação da parábola cuja diretriz é a reta l : y p , e tem foco no ponto F 0, p , nos casos a) p 0 e b) p 0 . 1) 3) Determine a distância focal, o foco e a diretriz das seguintes parábolas a) y 2 16 x b) 9 y 2 36 x c) 5 y 2 25x d) 6 y 2 324 x Uma parábola tem diretriz x 3 . Qual a distância focal, as coordenadas do foco e a equação da parábola? 5) Uma parábola tem foco no ponto 5, 0 . Determine a equação da parábola e de sua diretriz. ) pertence a uma parábola. Qual a distância focal, as coordenadas do foco 6) O ponto ( e as equações da parábola e de sua diretriz? 4)