E-school  di  Arrigo Amadori

in collaborazione con :

Associazione Astrofili Cesenati  http://www.astrofilicesena.it/index.html  


CORSO DI CULTURA SCIENTIFICA DI BASE

(91') incontro del 13/01/2006 

resoconto


01 - Esercizio.

Consideriamo l'iperbole equilatera di equazione     ed il punto  . Si determinino le rette tangenti 
condotte per  P all'iperbole.

Graficamente :

       

Come risulta evidente, tali rette tangenti sono due e le indicheremo con  , . Indicheremo inoltre con  ,   i 
punti di tangenza.

Per ricavare le due tangenti all'iperbole passanti per  P  possiamo immaginare di "esplorare" l'iperbole con una retta 
tangente facendola "muovere" punto per punto lungo l'iperbole. Facendo così, succederà, per qualche tangente 
particolare (in questo caso due), che passino anche per il punto  P . 

Graficamente :

       

Consideriamo una di queste tangenti, che chiameremo  t  , ed indichiamo con  Q  il punto di tangenza supponendo 
che la sua ascissa sia    ("tau"). Ovviamente, essendo  Q  un punto dell'iperbole, la sua ordinata sarà 

Scriviamo allora :

        .

Graficamente :

       

Determiniamo ora l'equazione della retta  t . 

La generica retta passante per  Q  è :

       

avendo utilizzato la ben nota formula delle rette passanti per un punto dato. Ovviamente tali rette sono infinite e si 
distinguono per il coefficiente angolare  m  (la loro pendenza) che può avere valori qualunque. 

Graficamente :

       

Naturalmente, delle infinite rette passanti per  Q , una sola sarà la retta tangente all'iperbole in quel punto (cioè la retta  
t ).

Che coefficiente angolare  m  avrà la retta tangente  t ? Sarà il valore della pendenza dell'iperbole in  Q .

La pendenza dell'iperbole equilatera generica    è, per un suo qualsiasi punto di ascissa  x  ,

Nel nostro caso abbiamo  k = 1  e  . Avremo allora :

        .

Sostituendo nell'equazione della retta per  Q scritta sopra, ricaviamo :

        .

Questa è l'equazione della retta tangente  t  all'iperbole nel suo punto  Q .

Tale retta passa per  Q  ma non passa in generale per  P . Perché passi anche per  P  occorre che le coordinate di  
  ne soddisfino l'equazione, cioè, sostituendo, si deve avere : 

        .

Questa è un'equazione in  che, risolta, fornisce le ascisse dei punti di tangenza   , .

Moltiplicando ambo i membri per    otteniamo : 

       

e, eliminando le parentesi al secondo membro :

        .

Portando i termini del secondo membro nel primo e semplificando abbiamo :

       

che costituisce una semplice equazione di secondo grado in  .

Applicando al formula risolutiva ricaviamo infine :

        .

I due valori trovati rappresentano le ascisse dei punti di tangenza   ,   .

Lasciamo al lettore il compito di ricavare esplicitamente le equazioni delle rette tangenti   ,   

Fine.


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