Punti di una conica e punti interni o esterni

Consideriamo le seguenti coniche: parabola, circonferenza, ellisse, iperbole. Per ognuna di esse vogliamo stabilire la condizione di appartenenza di un punto ad conica e la condizione per la quale un punto è esterno o interno alla conica.

Punto di una parabola.- Data la parabola dì equazione $y=ax^{2}+bx+c$ e un punto $P(x_{0},y_{0})$, il punto P appartiene alla parabola se e solo se:

\[ y_{0}=ax_{0}^{2}+bx_{0}+c\]

Esempio 1.- Verificare se i punti A(2, 6), B(1,-2) e C(-3,-4) appartengono alla parabola $y=x^{2}-2x+3$

Risoluzione

Il punto A appartiene alla parabola perché 

$6=(3)^{2}-2(3)+3$ cioè 6 = 6 

Il punto B non appartiene alla parabola perché 

$-2\neq(1)^{2}-2(1)+3$ cioè   $-2\neq 2$

Il punto C… continua tu, dai divertiti

Esempio 1.1- Verificare se i punti A(-2, 4), B(-1,-2) e C(-13,0) appartengono alla parabola $x=3y^{2}-y-15$.

 

Punto esterno ad una parabola.- Un punto $P(x_{0},y_{0})$ è esterno alla parabola d’equazione $y=ax^{2}+bx+c$ se

$y_{0}>ax_{0}^{2}+bx_{0}+c$    e    a < 0

oppure

$y_{0}<ax_{0}^{2}+bx_{0}+c$   e     a > 0

Punto interno ad una parabola.-Un punto $P(x_{0},y_{0})$ è interno alla parabola d’equazione $y=ax^{2}+bx+c$ se

$y_{0}>ax_{0}^{2}+bx_{0}+c$    e    a > 0

oppure

$y_{0}<ax_{0}^{2}+bx_{0}+c$   e     a < 0

Nella figura sottostante i punti in rosso sono esterni alla parabola, quelli di colore verde sono interni alla parabola.

Esempio 2.1- Verificare se i punti A(2, 4), B(0,0) e C(-2, 4), D(0,8) sono interni o esterni alla parabola $y=x^{2}-2x+1$

Esempio 2.2- Verificare se i punti A(-2, 1), B(-1, +8) e C(0, 7), D(4,-8) sono interni o esterni alla parabola $y=-2x^{2}-3x+4$

Risoluzione

Il punto A è interno alla parabola perché a = -2 < 0 e

$1<-2(-2)^{2}-3(-2)+4$ cioè 1< 2 

Il punto B è esterno alla parabola perché a = -2 < 0 e

$8>-2(-1)^{2}-3(-1)+4$ cioè 8 > 5 

Il punto C è esterno alla parabola perché a = -2 < 0 e

$7>-2(0)^{2}-3(0)+4$ cioè 7 > 4

Il punto D è… 

Analoghe condizioni si possono considerare per stabilire se un punto P è interno, esterno o su di una circonferenza, ellisse e iperbole.

Punto di una circonferenza.- Data la circonferenza dì equazione $x^{2}+y^{2}+ax+by+c=0$ e un punto $P(x_{0},y_{0})$, il punto P appartiene alla circonferenza data se e solo se

\[ x_{0}^{2}+y_{0}^{2}+ax_{0}+by_{0}+c=0\]

Punto di un’ellisse

Punto di un’iperbole