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ISTITUTO PROVINCIALE DI CULTURA E LINGUE “NINNI CASSARÀ” – SEDE DI VIA FATTORI<br />
CORSI I.D.E.I. - LA PARABOLA<br />
CLASSI QUARTE<br />
Prof. E. Modica<br />
erasmo@galois.it<br />
www.galois.it<br />
DEFINIZIONI<br />
Definizione. Dicesi <strong>parabola</strong> il luogo geometrico dei punti del piano equidistanti da un<br />
punto fisso detto fuoco e da una retta fissa detta direttrice.<br />
Definizione. Si definisce asse di simmetria di una <strong>parabola</strong> la retta passante per il<br />
fuoco e perpendicolare alla direttrice.<br />
Definizione. Si definisce vertice di una <strong>parabola</strong> il punto dell’asse di simmetria che<br />
appartiene alla <strong>parabola</strong>.<br />
Osservazione. Il vertice della <strong>parabola</strong> è il punto medio del segmento avente come estremi<br />
il fuoco e la proiezione di questo sulla direttrice.
Si dimostra che l’equazione di una generica <strong>parabola</strong> è la seguente:<br />
con { }.<br />
Teorema. Ogni equazione del tipo , con { }, rappresenta una<br />
<strong>parabola</strong> avente:<br />
vertice in (<br />
fuoco in (<br />
direttrice di equazione<br />
asse di simmetria di equazione<br />
E. Modica, 2011/2012<br />
www.galois.it<br />
)<br />
)<br />
STUDIO DI UNA PARABOLA<br />
Tracciamo il grafico della <strong>parabola</strong> di equazione:<br />
Vertice<br />
Utilizzando le formule date nel teorema precedente si ha:<br />
( )<br />
( )<br />
Per determinare l’ordinata del vertice, basta sostituire il valore dell’ascissa nell’equazione<br />
della <strong>parabola</strong>. Si ha:<br />
( ) ( )<br />
Quindi il vertice ha coordinate: ( )<br />
Fuoco<br />
L’ascissa del fuoco è uguale a quella del vertice:<br />
Il dell’equazione è dato da:<br />
Quindi l’ordinata del fuoco è:<br />
( ) ( )( )<br />
( )<br />
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Le coordinate de fuoco sono: (<br />
Direttrice<br />
L’equazione della direttrice è data da:<br />
Asse di simmetria<br />
E. Modica, 2011/2012<br />
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)<br />
( )<br />
L’asse di simmetria della <strong>parabola</strong> ha equazione:<br />
Intersezioni con gli assi<br />
Per determinare le intersezioni con l’asse delle ascisse bisogna risolvere il sistema:<br />
da cui si ha l’equazione:<br />
ossia:<br />
Essendo:<br />
le soluzioni saranno:<br />
Quindi i punti d’intersezione della <strong>parabola</strong> con l’asse delle ascisse sono:<br />
{<br />
(<br />
)<br />
( √ ) ( √ )<br />
Per determinare le intersezioni con l’asse delle ordinate bisogna risolvere il sistema:<br />
{<br />
√<br />
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da cui, sostituendo, si ha:<br />
Quindi il punto d’intersezione della <strong>parabola</strong> con l’asse delle ordinate è:<br />
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( )<br />
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RELAZIONE TRA I COEFFICIENTI DI UNA PARABOLA E IL SUO GRAFICO<br />
COEFFICIENTE RELAZIONE GRAFICO<br />
a<br />
b<br />
c<br />
E. Modica, 2011/2012<br />
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Ci dà informazioni sulla concavità<br />
della <strong>parabola</strong>. Se , allora la<br />
concavità è rivolta verso l’alto; se<br />
, essa è rivolta verso il basso.<br />
Rende conto dello spostamento<br />
dell’asse della <strong>parabola</strong>. Se b<br />
aumenta l’asse si sposta verso<br />
sinistra, se b diminuisce l’asse si<br />
sposta verso destra.<br />
Rende conto dello spostamento del<br />
punto d’intersezione della <strong>parabola</strong><br />
con l’asse delle ordinate.<br />
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RELAZIONE TRA IL DISCRIMINANTE E LE INTERSEZIONI CON L’ASSE DELLE ASCISSE<br />
DISCRIMINANTE INTERSEZIONI EVENTUALI GRAFICO<br />
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<strong>La</strong> <strong>parabola</strong> ha due punti di<br />
intersezione distinti con l’asse delle<br />
ascisse.<br />
<strong>La</strong> <strong>parabola</strong> ha due punti di<br />
intersezione con l’asse delle ascisse<br />
coincidenti, ossia la <strong>parabola</strong> è<br />
tangente all’asse delle ascisse.<br />
<strong>La</strong> <strong>parabola</strong> non interseca l’asse<br />
delle ascisse.<br />
MUTUA POSIZIONE FRA RETTA E PARABOLA<br />
Per studiare la mutua posizione tra una retta e una <strong>parabola</strong> basta risolvere il seguente<br />
sistema:<br />
{<br />
Si possono verificare i tre casi illustrati nella seguente tabella, in base al valore del<br />
discriminante del sistema.<br />
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DISCRIMINANTE POSIZIONE GRAFICO<br />
Data la <strong>parabola</strong> di equazione:<br />
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<strong>La</strong> retta e la <strong>parabola</strong> sono<br />
secanti.<br />
<strong>La</strong> retta e la <strong>parabola</strong> sono<br />
tangenti.<br />
<strong>La</strong> retta e la <strong>parabola</strong> sono<br />
esterne.<br />
TANGENTE A UNA PARABOLA IN UN SUO PUNTO<br />
sia ( ) un suo punto.<br />
Per determinare l’equazione della retta tangente alla <strong>parabola</strong> nel suo punto P, si procede<br />
come segue:<br />
1) si scrive l’equazione del fascio proprio di rette passante per ( ), cioè:<br />
( )<br />
2) si determina il coefficiente angolare della retta tangente utilizzando la seguente<br />
formula:<br />
essendo i coefficienti della <strong>parabola</strong> e l’ascissa del suo punto P.<br />
7
Esempio. Scrivere l’equazione della retta tangente alla <strong>parabola</strong> di equazione:<br />
nel suo punto ( ).<br />
Scriviamo l’equazione del fascio di rette passante<br />
per il punto P:<br />
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( )<br />
Determiniamo il coefficiente angolare della retta<br />
tangente alla <strong>parabola</strong> nel punto dato:<br />
( )( ) ( )<br />
L’equazione della retta tangente è quindi:<br />
Ossia:<br />
( )<br />
TANGENTI A UNA PARABOLA CONDOTTE DA UN PUNTO ESTERNO A ESSA<br />
Data la <strong>parabola</strong> di equazione:<br />
sia ( ) un punto che non appartiene a essa.<br />
Per determinare l’equazione della retta tangente alla <strong>parabola</strong> nel suo punto P, si procede<br />
come segue:<br />
1) si scrive l’equazione del fascio proprio di rette passante per ( ), cioè:<br />
( )<br />
2) si considera il sistema formato dalla <strong>parabola</strong> e dal fascio proprio di rette:<br />
3) si pone uguale a zero il discriminante del sistema:<br />
{<br />
( )<br />
( )<br />
4) si sostituiscono i valori trovati nell’equazione del fascio proprio di rette.<br />
8
Esempio. Scrivere le equazioni delle rette tangenti alla <strong>parabola</strong> di equazione:<br />
nel suo punto ( ).<br />
Scriviamo l’equazione del fascio di<br />
rette passante per il punto P:<br />
E. Modica, 2011/2012<br />
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( )<br />
Consideriamo il sistema:<br />
{<br />
da cui si ricava l’equazione:<br />
ovvero:<br />
Raccogliendo si ottiene l’equazione:<br />
Il discriminante è dato dall’espressione:<br />
( ) ( )<br />
Imponendo , si ottiene:<br />
Risolvendo:<br />
( )<br />
Quindi le equazioni delle rette tangenti sono:<br />
√<br />
( √ ) ( √ ) ( √ ) ( √ )<br />
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