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1.- Halla el lugar geométrico de los puntos del plano cuya suma de cuadrados de distancias a los puntos  A(-4, 0)  y  B(4, 0)  es 40. Identifica la figura resultante.

Solución:

Si  P(x, y)  es un punto del lugar geométrico, ha de tenerse que:

[dist (P, A)]2 + [dist (P, B)]2  = 40

Es decir:

(x + 4)2 + y2 +(x - 4)2 + y2 = 40

x2 + 8x + 16 + y2 + x2 - 8x + 16 + y2 = 40

2x2 + 2y2 = 8

x2 + y2 = 4

Obtenemos una circunferencia de centro  (0, 0)  y radio 2.

2.-

a)  Halla la ecuación del lugar geométrico de los puntos  P  del plano tales que el producto de las distancias de  P  a las bisectrices de los cuadrantes es igual a 4.

b)  ¿Qué figura se obtiene? ¿Cuáles son sus elementos característicos?

Solución:

Si  P(x, y)  es uno de los puntos del lugar geométrico, se tiene que:

siendo  b1  b2  las bisectrices del primer y tercer cuadrante, respectivamente, y cuyas ecuaciones son:

b1: x - y = 0     b2: x + y = 0

Entonces:

x2 - y2 = 8

asíntotas  y = x  e  y = -x.

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3.- Halla el lugar geométrico de los puntos del plano,  P(x, y),  tales que el triángulo  ABP  sea rectángulo en  P,  siendo  A(2, 1)  y  B(-6, 1).  Interpreta la figura que obtienes.

Solución:

Para que el triángulo sea rectángulo en  P  se ha de cumplir que:

Es decir:

(x + 2)2 + ( y - 1)2 = 16

Obtenemos una circunferencia de centro  (-2, 1)  (que es el punto medio del segmento  AB)  y de radio 4.

4.- Halla la ecuación de la circunferencia tangente a la recta  4x + 3y - 25 = 0  y cuyo centro es el punto de intersección de las rectas  3x - y - 7 = 0  y  2x + 3y - 1 = 0.

Solución:

Hallamos su centro:

2x + 9x - 21 - 1 = 0     ®     11x = 22     ®     x = 2     ®     y = -1

El centro es  C(2, -1).

El radio,  R,  es igual a la distancia del centro a la recta tangente:

La ecuación será:

(x - 2)2 + (y + 1) 2 = 16     ®     x2 + y2 - 4x + 2y - 11 = 0

5.-

a)  Halla el centro y el radio de la circunferencia de ecuación:

2x2 + 2y2 - 8x - 12y + 8 = 0

b)  Escribe la ecuación de la circunferencia de radio 5, que es concéntrica a la del apartado anterior.

Solución:

a)  2x2 + 2y2 - 8x - 12y + 8 = 0     ®     x2 + y2 - 4x - 6y + 4 = 0

b)  La circunferencia tiene radio 5 y centro (2, 3). Su ecuación será:

(x - 2) 2 + (y - 3) 2 = 25     ®     x2 + y2 - 4x - 6y - 12 = 0

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6.- Obtén la ecuación de la circunferencia de radio 2 que pasa por los puntos  (1, 0)  y  (3, 2).

Solución:

El centro de la circunferencia pertenece a la mediatriz del segmento de extremos  A(1, 0)  y  B(3, 2):

-  Ecuación de la mediatriz:

y = 1 - 1(x - 2)     ®     y = 1 - x + 2     ®     y = 3 - x

Las coordenadas del centro de la circunferencia son  C(x,  3 - x).

La distancia del centro a los puntos  A  y  B  debe ser igual a 2:

x2 - 2x + 1 + 9 - 6x + x2 = 4     ®     2x2 - 8x + 6 = 0     ®     x2 - 4x + 3 = 0

Hay dos soluciones:

· Centro  (3, 0)  y radio 2:

(x - 3)2 + y2 = 4     ®     x2 + y2 - 6x + 5 = 0

· Centro  (1, 2)  y radio 2:

(x - 1)2 + (y - 2)2 = 4     ®     x2 + y2 - 2x - 4y + 1 = 0

7.- Halla la ecuación de la circunferencia que pasa por los puntos  A(-1, 2)  y  B(1, 4)  y tiene su centro en la recta  y = 2x.

Solución:

Si tiene su centro en la recta  y = 2x,  las coordenadas de este son  C(x, 2x).

La distancia de  A  al centro ha de ser igual que la distancia de  B  al centro (esta distancia es el radio de la circunferencia):

dist (A, C) = dist (B, C)

x2 + 2x + 1 + 4x2 - 8x + 4 = x2 - 2x + 1 + 4x2 - 16x + 16

12x = 12     ®     x = 1     ®     y = 2

El centro de la circunferencia es  C(1, 2).

La ecuación será:

(x - 1) 2 + (y - 2) 2 = 4     «     x2 + y2 - 2x - 4y + 1 = 0

8.- Escribe la ecuación de la circunferencia con centro en el punto  (2, -3)  y que es tangente a la recta  3x - 4y + 5 = 0.

Solución:

El radio,  R,  de la circunferencia es igual a la distancia del centro a la recta dada:

La ecuación será:

25x2 + 25 y2 - 100x +150y - 204 = 0

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9.- Halla la posción relativa de la recta  3x + 4y - 25 = 0  con respecto a la circunferencia x2 + y2 - 25 = 0. Si se cortan en algún punto, halla sus coordenadas.

Solución:

Como tenemos que hallar los posibles puntos de corte, resolvemos el sistema:

Se cortan en el punto  (3, 4). Por tanto, son tangentes.

10.-

x2 + y2 - 12x - 6y + 20 = 0.

Solución:

· Hallamos el centro y el radio de la circunferencia:

· Hallamos la distancia del centro a la recta dada:

· Como la distancia del centro a la recta es igual al radio, la recta es tangente a la circunferencia.

11.- Obtén el valor de  k  para que la recta  s: x + y + k = 0  sea tangente a la circunferencia x2 + y2 + 6x + 2y + 6 = 0.

Solución:

· Hallamos el centro y el radio de la circunferencia:

x2 + y2 + 6x + 2y + 6 = 0

· Hallamos la distancia del centro a la recta dada:

· Para que la recta sea tangente a la circunferencia, esta distancia ha de ser igual al radio:

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12.- Halla la posición relativa de las siguientes circunferencias. Si se cortan en algún punto, obtén sus coordenadas:

C1: x2 + y2 - 4x - 4 = 0          C2: x2 + y2 + 6x - 4 =0

Solución:

Se cortan en los puntos  (0, -2)  y  (0, 2). Por tanto, son secantes.

13.- Identifica las siguientes cónicas, dibújalas y halla sus focos y su excentricidad:

Solución:

a)  Es una hipérbola de centro  P(2, 0).

14.- Describe las siguientes cónicas, obtén sus elementos y represéntalas:

a)  4x2 + 25 y2 = 100                           b)  4y2 - x2 = 4

Solución:

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15.- Dadas las siguientes cónicas, identifícalas, obtén sus elementos característicos y represéntalas gráficamente:

Solución:

a)  Es una elipse de centro  P(1, 2).

Semieje mayor: 4;  semieje menor: 3

16.- Halla los puntos de corte de las siguientes circunferencias y estudia su posición relativa:

C1: 2x2 + 2y2 - 18 = 0          C2: x2 + y2 - 6x - 8y =0

Solución:

Hallamos los puntos de corte resolvendo el sistema:

Se cortan en los puntos  (2,83; -1)  y  (-1,75; 2,44).

Por tanto, son secantes.

17.- Identifica estas cónicas, halla sus elementos y dibújalas:

Solución:

a)  Es una elipse de centro  P(0, 1).

Semieje mayor: 6;  semieje menor: 5

by2 - 4x = 0     ®     y2 = 4x

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18.- Halla los elementos característicos de las siguientes cónicas, descríbelas y represéntalas gráficamente:

Solución:

a)  Es una hipérbola.

Semieje: 2

19.- Pon la ecuación de la siguiente hipérbola, su semieje, sus focos, su excentricidad y sus asíntotas:

Solución:

Semieje: 2

20.- Escribe la ecuación de la siguiente elipse y halla sus semiejes, sus focos y su excentricidad:

Solución:

Semieje mayor: 3;  semieje menor: 2

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21.- Escribe la ecuación de la siguiente hipérbola y halla sus semieje, sus focos, su excentricidad y sus asíntotas:

Solución:

Semieje: 3

22.- Halla los semiejes, los focos y la excentricidad de la siguiente elipse. Escribe su ecuación:

Solución:

Semieje mayor: 4;  semieje menor: 2

23.- Halla el foco, la directriz y la ecuación de la siguiente parábola:

Solución:

Directriz:  x = 1.  Foco  (-1, 0).

Ecuación:  y2 = - 4x

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24.- Halla el lugar goemétrico de los puntos,  P,  del plano tales que su distancia a  Q(2, 4)  sea igual a  3. ¿De qué figura se trata?

Solución:

Es una circunferencia de centro  (2, 4)  y radio  3. Hallamos su ecuación:

Si  P(x, y)  es un punto del lugar geométrico, tenemos que:

dist (P, Q) = 3,  es decir:

25.- Halla el lugar geométrico de los puntos,  P,  del plano cuya distancia a  A(2, 0)  sea el doble de la distancia a  B(-1, 0).  Identifica la figura resultante.

Solución:

Si  P(x, y)  es un punto del lugar geométrico, tenemos que:

26.- Identifica y halla la ecuación del lugar geométrico de los puntos,  P,  del plano tales que su distancia a la recta  r1: x + y + 1 = 0  sea igual que su distancia a la recta r2: 2x + 2y + 4 = 0.

Solución:

Las dos rectas dadas,

r1: x + y + 1 = 0  y  r2: x + y + 2 = 0,

son rectas paralelas. Por tanto, el lugar geométrico pedido será otra recta, paralela a las dos, a igual distancia de ellas:

Hallamos su ecuación:

Si  P(x, y)  es un punto del lugar geométrico, tenemos que:

dist (P, r1) = dist (P, r2), es decir:

Observamos que la recta obtenida es paralela a  r1  r2.

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27.- Obtén el lugar geométrico de los puntos,  P, del plano tales que:

¿Qué figura obtienes?

Solución:

Si  P(x, y)  es un punto del lugar geométrico, tenemos que:

28.- Halla la ecuación de las bisectrices de los ángulos formados por las rectas 

r1: x + 3y -1 = 0  y  r2: 3x - y + 4 = 0.

Solución:

Los puntos P(x, y) de las bisectrices cumplen que:

dist (P, r1) = dist (P, r2), es decir:

Son dos rectas perpendiculares entre sí, que se cortan en el mismo punto que  r1  r2.

29.- Halla la ecuación del lugar geométrico de los puntos,  P,  del plano tales que su distancia al punto  A(1, 0),  es el triple de su distancia a la recta  x = 2.  Identifica la figura que obtienes.

Solución:

Si  P(x, y)  es un punto del lugar geométrico, tenemos que:

30.- ¿Cuál es el lugar geométrico cuya suma de distancias a los puntos  A(0, 1)  y  B(0, -1)  es  8?. Halla su ecuación.

Solución:

Es una elipse de focos  A  y  B  y constante  k = 8. Hallamos su ecuación:

Si  P(x, y)  es un punto del lugar geométrico, tenemos que:

dist (P, A) + dist (P, B) = 4,  es decir:

Elevamos al cuadrado y operamos para simplificar:

31.- Halla el lugar geométrico de los puntos del plano cuya suma de cuadrados de distancias a los puntos  A(-4, 0)  y  B(4, 0)  es 40. Identifica la figura resultante.

Solución:

Si  P(x, y)  es un punto del lugar geométrico, ha de tenerse que:

Obtenemos una circunferencia de centro  (0, 0)  y radio  2.

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