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Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha · Marinha do Brasil — Escola Naval 2022

Questão 19 — Matemática: Geometria Analítica — Cônicas (Parábola e Hipérbole)

Matemática Geometria Analítica — Cônicas (Parábola e Hipérbole)

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha 2022

Marinha do Brasil — Escola Naval · Caderno Azul

Gabarito disponível

Na observação astronômica, o telescópio refletor, com espelho parabólico no fundo de um tubo (figura 1), é bastante utilizado. Os raios provenientes de corpos celestes formam um feixe praticamente paralelo, refletem no espelho parabólico e formam a imagem no foco F da parábola.
Figura 1: espelho parabólico (indicado como Parábola (espelho)) recebendo raios horizontais paralelos que se refletem e convergem no foco F.
Esse modelo de telescópio apresenta um problema: o observador precisa estar no foco da parábola para ver a imagem. Em 1672, o astrônomo Cassegrain propôs a utilização de um espelho hiperbólico (espelho E) para resolver o problema. Essa hipérbole do espelho terá F como um dos seus focos. Os raios que iriam formar a imagem em F são refletidos no espelho E e formam a imagem no ponto F1 fora do tubo do telescópio (figura 2).
Figura 2: espelho parabólico com um espelho hiperbólico (E) pontilhado próximo ao foco F; os raios refletidos em E convergem no ponto F1, à esquerda, fora do tubo; o outro ramo da hipérbole aparece pontilhado à esquerda.
Considerando o modelo plano, como sugerem as figuras, tomamos a parábola com equação y² = 16x e foco F, a hipérbole (do espelho E e um dos focos F) com excentricidade 3/2, focos na horizontal e uma de suas assíntotas de equação y = (√5/2)x + √5; podemos afirmar que a distância, em unidades de comprimento, entre F e F1 é igual a:
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Gabarito: B

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito final CPAEN 2022 — página 1