PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 8 (Matemática) da 2ª fase do IME 2019
A reta \text{r} é normal à cônica C, de equação 9x^2 - 4y^2 = 36, no ponto \text{A} = \left(3, \frac{3\sqrt{5}}{2}\right) e intercepta o eixo das abscissas no ponto \text{B}. Sabendo que \text{F} é o foco da cônica C mais próximo ao ponto \text{A}, determine a área do triângulo ABF.
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Resolução comentada
a) Dividindo a equação por 36, a cônica é uma hipérbole:
com a^2=4, b^2=9 e c^2=a^2+b^2=13. Os focos são (\pm\sqrt{13},0). Como A tem abscissa positiva, o foco mais próximo é F=(\sqrt{13},0).
Conferindo A: 9\cdot 9-4\cdot\frac{45}{4}=81-45=36, então A pertence à hipérbole.
Reta normal. Derivando 9x^2-4y^2=36 implicitamente, temos 18x-8yy'=0, logo y'=\frac{9x}{4y}. Em A:
A normal é perpendicular à tangente, então m_r=-\frac{2\sqrt5}{9}. A equação de r é
Ponto B. Fazendo y=0:
Assim, B=\left(\frac{39}{4},0\right).
Área. B e F estão no eixo x, então a base do triângulo é BF=\frac{39}{4}-\sqrt{13} e a altura é a ordenada de A, \frac{3\sqrt5}{2}:
Numericamente, S\approx 10{,}3.
Área =\dfrac{117\sqrt5-12\sqrt{65}}{16} (unidades de área)
Assuntos: Cônicas e lugares geométricos, Áreas e perímetros de polígonos.
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Fonte: IME 2ª fase 2019 · Matemática. Prova oficial ↗