esercizio

Trovare l'equazione della parabola con asse verticale che passa per i punti A=(4, 0) , B=(1, - 3) ed e' tangente alla retta y = -4
L'equazione generica della parabola con asse verticale e'
y = ax2 + bx + c
  • Condizione di passaggio per il punto A = ( 4, 0 )
    sostituisco a x il valore 4 ed a y il valore 0
    0 = a·42 + b·4 + c
    quindi la condizione richiesta e'
    16a + 4b + c = 0
  • Condizione di passaggio per il punto B = ( 1, -3 )
    sostituisco a x il valore 1 ed a y il valore -3
    -3 = a·12 + b·1 + c
    quindi la condizione richiesta e'
    a + b + c = -3
  • Condizione di tangenza alla retta y = -4
    Devo fare il sistema fra la retta e la parabola e quindi porre il delta dell'equazione risolvente uguale a zero
    y = ax2 + bx + c
    y = -4

    sostituisco y = -4 nella prima equazione

    -4 = ax2 + bx + c
    --------------


    ax2 + bx + (c+4) = 0
    --------------


    Calcolo il delta dell'equazione risolvente e lo pongo uguale a zero
    = b2 - 4a(c+4) = 0
    b2 -4ac - 16a = 0
    quindi la condizione richiesta e'
    b2 - 4ac - 16a = 0
Poiche' le tre condizioni devono valere contemporaneamente facciamo il sistema mettere link per trovare le incognite a,b e c

16a + 4b + c = 0
a + b + c = -3
b2 - 4ac - 16a = 0


sostituisco il valore di c ricavato dalla seconda equazione nella prima e terza equazione

16a + 4b + (-a -b -3) = 0
c = -a -b -3
b2 - 4a(-a -b -3) - 16a = 0


calcolo
16a + 4b + -a -b -3 = 0
------------------
b2 + 4a2 + 4ab + 12a - 16a = 0


15a + 3b - 3 = 0
------------------
b2 + 4a2 + 4ab - 4a = 0


posso semplificare per 3 la prima equazione
5a + b - 1 = 0
------------------
b2 + 4a2 + 4ab - 4a = 0


ricavo b dalla prima equazione e sostituisco nella terza
b = 1 - 5a
-------------
(1-5a)2 + 4a2 + 4a(1-5a) - 4a = 0


-------------
-------------
1 - 10a + 25a2 + 4a2 + 4a - 20a2 - 4a = 0


-------------
-------------
9a2 - 10a + 1= 0


Risolvendo l'equazione ottengo due soluzioni     calcoli
a = 1         a = 1/9
Significa che sono due le parabole che soddisfano le condizioni date; troviamole
  • Prima parabola: sostituisco ad a il valore 1
    b = 1 - 5a = 1 - 5 = -4
    -------------
    a = 1


    b = -4
    c = -a -b -3 = -1 + 4 -3 = 0
    a = 1


    b = -4
    c = 0
    a = 1


    ordino
    a = 1
    b = -4
    c = 0


    quindi la prima parabola e' y = x2 - 4x      disegniamola

  • Seconda parabola: sostituisco ad a il valore 1/9
    b = 1 - 5a = 1 - 5(1/9) = 1 - 5/9 = 4/9
    -------------
    a = 1/9


    b = 4/9
    c = -a -b -3 = -1/9 - 4/9 -3 = - 32/9
    a = 1/9


    b = 4/9
    c = -32/9
    a = 1/9


    ordino
    a = 1/9
    b = 4/9
    c = -32/9


    quindi la seconda parabola e'
    y = 1/9 x2 + 4/9 x - 32/9
    9y = x2 + 4x - 32
          disegniamola