Objetivo
Obtener la ecuación general una parábola con vértice en el origen, conociendo su concavidad y la longitud del lado recto.
Recordatorio
La concavidad de una parábola indica hacia qué lado abre ésta. Las parábolas no inclinadas pueden abrir hacia: la derecha, la izquierda, arriba o abajo.
La ecuación ordinaria de una parábola horizontal con vértice en el origen es de la forma:
$y^{2}=4px$, si abre hacia la derecha
$y^{2}=-4px$, si abre hacia la izquierda $(1)$
en donde $p$ es la distancia del vértice al foco.
La ecuación ordinaria de una parábola vertical con vértice en el origen es de la forma:
$x^{2}=4py$, si abre hacia arriba
$x^{2}=-4py$, si abre hacia abajo $(2)$
en donde $p$ es la distancia del vértice al foco.
La ecuación general de cualquier cónica es de la forma:
$$\tag{3} Ax^{2}+Bxy+Cy^{2}+Dx+Ey+F=0$$Para pasar de la ecuación ordinaria (1) o (2) a la ecuación (3), hay que pasar todos los términos al lado izquierdo y simplificar.
El lado recto es el segmento perpendicular al eje de la parábola que pasa por el foco y cuyos extremos tocan la parábola. El lado recto mide $4$ veces la distancia del vértice al foco, es decir, $4p$, que es el coeficiente, sin tomar en cuenta el signo, del término de la derecha en las ecuaciones (1) y (2).
Procedimiento
Para determinar la forma general de la parábola con vértice en el origen, concavidad y lado recto conocidos primero hay que encontrar la forma ordinaria siguiendo los siguientes pasos:
- Se determina $p$, la distancia del vértice al foco, que es la cuarta parte de la longitud del lado recto.
- Se utiliza la ecuación (1) si la parábola abre hacia la derecha o hacia la izquierda.
- Se utiliza la ecuación (2) si la parábola abre hacia arriba o hacia abajo.
- Se elige el signo del término del segundo miembro de la ecuación de acuerdo con la siguiente tabla:
- Pasar todos los términos al lado izquierdo.
- Simplificar.
Una vez obtenida la ecuación ordinaria se siguen los siguientes pasos para obtener la ecuación general:
Solución
Utiliza los pulsadores que se encuentran en el recuadro interactivo que se presenta abajo, cambia la longitud del lado recto y el sentido de la concavidad de la parábola y observa cómo se modifica tanto la gráfica como las ecuaciones de ésta. Analiza cada caso y compara los resultados con los del cuadro anterior. Recuerda que puedes acercar o alejar la imagen haciendo uso del pulsador situado en el extremo inferior derecho de la gráfica. Además, puedes mover el plano si tu lado recto queda fuera de éste. Si deseas centrar el plano en el origen y recuperar la escala inicial, presiona el botón Centrar al origen situado debajo del plano.
Ejemplos
En el siguiente recuadro, observa cómo se determina la ecuación de la parábola con vértice en el origen, conociendo su concavidad y la longitud del lado recto. Analiza otros ejemplos al dar clic sobre el botón que se localiza en el extremo inferior derecho del cuadro.
Ejercicios
Escribe el resultado sobre los campos de texto del cuadro. Recuerda que al dar clic sobre un campo de texto para repuesta numérica aparecerá una calculadora; terminar presionando Intro. Si tu respuesta es correcta, se inhabilitará el campo de texto, en caso contrario, inténtalo nuevamente. Al terminar se desplegará el botón que te permitirá acceder a otro ejercicio.
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Los componentes interactivos fueron creados con DescartesJS que es un producto de código abierto.
Créditos
Unidades interactivas para bachillerato desarrolladas por la Dirección General de Evaluación Educativa de la UNAM en colaboración con el Instituto de Matemáticas y el Proyecto Arquímedes.
Autores: Carlos Hernández Garciadiego y Eréndira Itzel García Islas
Edición académica: José Luis Abreu León, Fernando René Martínez Ortiz y Alejandro Radillo Díaz
Edición técnica: Norma Patricia Apodaca Alvarez
Adaptado a DescartesJS en el proyecto LITE 2013 financiado por CONACyT.
Adaptación: Víctor Hugo García Jarillo y Deyanira Monroy Zariñán
Asesoría técnica: José Luis Abreu León, Oscar Escamilla González y Joel Espinosa Longi
Adaptado para dispositivos móviles por la DGTIC en colaboración con el IMATE y el LITE. Diciembre de 2014.
Adaptación: Juan José Rivaud Gallardo
Asesoría técnica: José Luis Abreu León y Joel Espinosa Longi
Coordinación: Deyanira Monroy Zariñán
Esta unidad ha sido revisada, adaptada y corregida en julio de 2021 para ser publicada en la Web de RED Descartes dentro del subproyecto denominado Prometeo, manteniendo el mismo nombre que le dieron en la versión original, cuyos créditos se reflejan en este apartado.
Actualización: Ángel Cabezudo Bueno
Actualización tecnológica y de estilo, así como mejoras en la presentación en dispositivos móviles. 2024.
Actualización: Joel Espinosa Longi