Exercícios sobre cônicas (com gabarito explicado)
As cônicas são figuras geométricas formadas pela interseção de um cone duplo com um plano. Existem três tipos principais de cônicas: parábolas, elipses e hipérboles.
Pratique sobre esse importante tema da geometria analítica com estes exercícios resolvidos.
Questão 1
Considere as afirmações abaixo sobre uma elipse. Assinale a única alternativa correta:
a) O eixo maior de uma elipse sempre é horizontal.
b) O foco de uma elipse está sempre localizado em um de seus vértices.
c) A soma das distâncias de qualquer ponto da elipse até seus focos é constante.
d) A excentricidade (e) de uma elipse é um número entre 0 e
e) Uma elipse possui três focos, independentemente de sua forma.
Análise das afirmações:
a) Falso. O eixo maior pode ser horizontal ou vertical, dependendo da posição dos focos.
b) Falso. Os focos estão localizados ao longo do eixo maior, mas não coincidem com os vértices.
c) Verdadeiro. Essa é a propriedade fundamental da elipse: a soma das distâncias de qualquer ponto da elipse aos dois focos é sempre constante e igual ao comprimento do eixo maior.
d) Falso. A excentricidade de uma elipse é um número entre 0 e 1.
e) Falso. Uma elipse possui exatamente dois focos.
Questão 2
Considere as seguintes afirmações sobre a hipérbole na geometria analítica. Assinale a alternativa correta:
a) A soma das distâncias de qualquer ponto da hipérbole até seus focos é constante.
b) A excentricidade de uma hipérbole é sempre menor que 1.
c) Os vértices de uma hipérbole estão localizados no eixo maior.
d) A diferença das distâncias de qualquer ponto da hipérbole até seus focos é constante.
e) A hipérbole possui apenas um eixo de simetria.
Análise das afirmações:
a) Falso. Essa propriedade é exclusiva da elipse.
b) Falso. A excentricidade de uma hipérbole é sempre maior que 1.
c) Falso. O eixo que contém os vértices é chamado de eixo real, não "eixo maior".
d) Verdadeiro. Essa é a propriedade fundamental da hipérbole: a diferença das distâncias de qualquer ponto da hipérbole até seus focos é sempre constante.
e) Falso. A hipérbole possui dois eixos de simetria (eixo real e eixo imaginário).
Questão 3
Considere as afirmações abaixo a respeito das parábolas na geometria analítica e marque a alternativa correta:
a) A soma das distâncias de qualquer ponto da parábola a dois focos é constante.
b) A parábola sempre possui dois eixos de simetria.
c) A distância de qualquer ponto da parábola ao foco é igual à distância perpendicular do foco à diretriz.
d) A parábola não possui vértice, mas apenas foco e diretriz.
e) A excentricidade de uma parábola é sempre maior que 1.
Análise das alternativas:
a) Falso. Essa propriedade é característica da elipse. A parábola possui 1 foco.
b) Falso. A parábola possui apenas um eixo de simetria.
c) Verdadeiro. Essa é a definição fundamental de parábola: o conjunto dos pontos equidistantes do foco e da diretriz.
d) Falso. A parábola possui vértice, foco e diretriz.
e) Falso. A excentricidade da parábola é exatamente 1.
Questão 4
Obtenha a equação reduzida da parábola P de vértice V (3, 4), foco F(3, 6) e diretriz r: y = 2.
a) (y-4)² = 4(x-3)
b) (x-3)² = 4(y-4)
c) (y-4)² = -8(x-3)
d) (x-3)² = 8(y-4)
e) (x-3)² = -8(y-4)
Posição da parábola:
- O foco e o vértice têm mesma abscissa (x=3), indicando que a parábola é vertical, paralela ao eixo y.
- Como o foco está acima do vértice (y=6), a parábola abre para cima.
Cálculo de p (distância entre a reta diretriz e o foco).
p = 6 - 2 = 4
Para parábolas verticais com concavidade para cima a equação reduzida é:
Substituindo V (3, 4) e p = 4:
Questão 5
Determine a equação reduzida da hipérbole de centro C(2,3), vértice A2(5,3), e foco F2(6,3).
a)
b)
c)
d)
e)
Dados:
- C(2,3)
- A2(5,3)
- F2(6,3)
Observações:
O centro, vértice e foco possuem a mesma ordenada (y=3), por isso, o eixo real deve ser paralelo ao eixo x e, a equação é:
Temos que a distância do semieixo real (a) é:
a = 5 - 2 = 3 (x do A2 menos x do C)
A semi distância focal é (c) é:
c = 6 - 2 = 4 (x do F2 menos x C)
A medida b do semieixo imaginário é obtido da seguinte relação:
Isolando b:
Substituindo os valores:
Substituindo os valores na equação da hipérbole:
Logo, a opção correta é a b.
Questão 6
Determine a equação reduzida da elipse de centro C(3,4), vértice A2(7,4), e extremo do eixo menor B1(3,6).
a)
b)
c)
d)
e)
Dados:
- C(3,4)
- A2(7,4)
- B1(3,6)
Observações:
- O vértice A2 e o centro C possuem a mesma ordenada, y = 4. Assim, o eixo maior é paralelo ao eixo x.
- a é a distância entre o centro C e o vértice A2;
- b é a distância entre o centro C e B1.
A equação da elipse paralela ao eixo x das abscissas é:
As coordenadas representam a abscissa x = 3 e ordenada y = 4 do vértice.
Cálculo de a:
Subtraímos as abscissas de A2 e C.
Cálculo de b:
Subtraímos as ordenadas de B1 e C.
Substituindo os valores na equação da elipse:
Logo, a resposta correta é a opção c.
Questão 7
Determine a equação reduzida da hipérbole cujo centro é C(3,4), e um dos focos é F1(0,4). Considere que a hipérbole possui o eixo maior horizontal.
a)
b)
c)
d)
e)
A equação reduzida de uma hipérbole com eixo maior horizontal é:
Onde:
- x0 e y0 são as coordenadas do centro.
- a é o semieixo real;
- b é o semieixo imaginário;
- c é a semi distância focal.
Medida de c:
c = 3 - 0 = 3
A excentricidade é dada por:
Substituindo o valor fornecido pelo enunciado e isolando a:
Para encontrar b², utilizamos a relação .
Isolando b e substituindo os valores:
Substituindo os valores na equação:
Questão 8
Aprenda mais sobre as cônicas.
Veja também:
Pratique mais com exercícios sobre Geometria Analítica.
ASTH, Rafael. Exercícios sobre cônicas (com gabarito explicado). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-conicas/. Acesso em: