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Sobre las tangentes de las parábolas

Pregunta

Dejemos que $a > 0$ et $b > 0$ sean constantes. Supongamos que las parábolas $$C_1 : y^2 = 4a(a - x)\ \mathrm {and}\ C_2 : y^2 = 4b(b + x)$$ se cruzan en un punto $P$ . Demostrar que la línea tangente a $C_1$ en $P$ y la línea tangente a $C_2$ en $P$ son perpendiculares.


Mi trabajo

Desde $C_1$ ,

$$2y\frac {dy} {dx} = -4a$$

$$\implies \frac {dy} {dx} = -\frac {2a} {y}$$

Desde $C_2$ ,

$$2y\frac {dy} {dx} = 4b$$

$$\implies \frac {dy} {dx} = \frac {2b} {y}$$

Entonces, por geometría elemental, sé que para que dos líneas sean perpendiculares entre sí, el producto de sus gradientes debe ser $-1$ .

Así, trabajando hacia atrás,

$$(-\frac {2a} {y})(\frac {2b} {y}) = -1$$

$$\implies y^2 = 4ab$$

por lo que el problema se reduce a demostrar que $$y^2 = 4ab$$

y hemos terminado.


Sin embargo, aquí es donde estoy atascado. ¿Cómo puedo mostrar la relación anterior, dadas sólo las ecuaciones de las dos curvas?

Cualquier sugerencia de cómo puedo proceder o incluso alternativas para resolver este problema será agradable :)

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JeanMarie Puntos 196

Creo que es importante decir que esto es la punta de un iceberg.

Extraigo esta ilustración

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Familia $C_a$ : las curvas rojas. Familia $C_b$ : las curvas azules. Se pueden considerar como las imágenes de la retícula rectangular de la izquierda mediante el llamado "mapeo conforme".

de este excelente documento , mostrando que estamos en un caso particular de mapeo conformado que significa la imagen de una red ortogonal (aquí, líneas horizontales y verticales) por una función derivable $Z=f(z)$ con $z,Z \in \mathbb{C}$ (aquí $f(z)=z^2$ "doblando" todas las rectas en parábolas) conservando la ortogonalidad.

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