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Essa elipse e essa parábola se encontram?

Essa elipse e essa parábola se encontram?

Mensagempor Gregorio Diniz » Qua Mar 12, 2014 17:00

Senhores, resolvi esta questão desenhando os gráficos.

Entretanto, me veio um dúvida: como resolver usando apenas álgebra. Não consegui.

Alguém poderia ajudar?

A questão é simplesmente determinar os pontos de encontro da elipse x^2/9+y^2/25=1 e da parábola 2y^2=2x-7.

A respostas é que a elipse e a parábola não se encontram, o que é bem fácil visualizando-se os gráficos.

Grato.

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Re: Essa elipse e essa parábola se encontram?

Mensagempor Russman » Qua Mar 12, 2014 18:18

Suponha que as curvas se encontrem em um ponto genérico (x,y). Se isto é verdade, então este ponto pertence as duas curvas simultaneamente! Assim, monta-se um sistema de equações

\left\{\begin{matrix}
\frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{25}=1\\ 
2y^2 = 2x-7
\end{matrix}\right.

pois o ponto (x,y) deve satisfazer ambas equações.

Esse sistema não-linear pode ser resolvido com substituição. Multiplique a 1° equação por 2 e substitua o 2y^2 da equação de baixo.

\frac{2x^2}{9} + \frac{2y^2}{25}=2
50x^2 + 9.2y^2 = 450 ---> Só pra eliminar as frações
50x^2 + 9.(2x-7) = 450 ---> efetuamos a substituição
50x^2 + 18x - 513=0

Obtivemos uma equação de 2° grau para a ordenada x do ponto. Esta equação possui duas raízes reais! Isto é, ainda existe a possibilidade de encontro entre as curvas. Porém, se você calcular estas raízes verá que elas encontram-se em um intervalo(aproximado) [-3,4;3,03] o que não gera raízes reais para y!

Da segunda equação, como para todo y é necessário que 2y^2>0, temos

2x-7>0 \Rightarrow x>3,5.

Assim, as raízes da equação obtida para x não estão dentro do intervalo necessário para a existência de y real!

Portanto tal ponto de encontro não existe.
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Re: Essa elipse e essa parábola se encontram?

Mensagempor Gregorio Diniz » Qua Mar 12, 2014 18:32

Perfeito!
Muito boa a explicação.
Obrigado.
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}