Lihat sumber Parabola

{{untuk|benda yang sering disebut sebagai parabola|Televisi satelit}}[[Berkas:Parts_of_Parabola.svg|ka|jmpl|Bagian dari parabola (biru), dengan berbagai fitur (warna lain). Parabola lengkap tidak memiliki titik akhir. Dalam orientasi ini, ia meluas tak terbatas ke kiri, kanan, dan ke atas.]]
[[Berkas:Conic_Sections.svg|jmpl|Parabola adalah anggota keluarga bagian kerucut.]]
Dalam [[matematika]], '''parabola''' adalah kurva bidang yang simetris cermin dan kira-kira berbentuk U. Ini cocok dengan beberapa deskripsi matematis lain yang berbeda, yang semuanya dapat dibuktikan untuk mendefinisikan kurva yang persis sama.

Satu deskripsi parabola melibatkan [[Titik (geometri)|titik]] (fokus) dan [[Garis (geometri)|garis]] (directrix). Fokusnya tidak terletak pada directrix. Parabola adalah tempat titik-titik di bidang itu yang berjarak [[Equidistant|sama jauh]] dari kedua directrix dan fokus. Deskripsi lain tentang parabola adalah sebagai [[bagian kerucut]], dibuat dari [[Ilmu ukur bidang|persimpangan]] permukaan kerucut lingkaran kanan dan bidang yang sejajar dengan bidang lain yang [[Garis singgung|bersinggungan]] dengan permukaan kerucut.<ref>Bidang tangensial hanya menyentuh permukaan kerucut di sepanjang garis, yang melewati puncak kerucut.</ref>

Garis tegak lurus terhadap directrix dan melewati fokus (yaitu, garis yang membagi parabola melalui tengah) disebut "[[sumbu simetri]]". Titik di mana parabola memotong sumbu simetri disebut "[[Vertex (kurva)|Vertex]]" dan merupakan titik di mana parabola melengkung paling tajam. Jarak antara titik dan fokus, diukur sepanjang sumbu simetri, adalah "panjang fokus". "[[Latus rectum]]" adalah [[Chord (geometri)|chord]] parabola yang sejajar dengan directrix dan melewati fokus. Parabola dapat membuka ke atas, ke bawah, ke kiri, ke kanan, atau ke arah sewenang-wenang lainnya. Parabola apa pun dapat diposisikan ulang dan disusun kembali agar sesuai dengan parabola lainnya — yaitu, semua parabola memiliki [[Kesamaan (geometri)|kesamaan]] geometris.

Parabola memiliki sifat bahwa, jika terbuat dari bahan yang [[Refleksi (fisika)|memantulkan]] [[cahaya]], maka cahaya yang bergerak sejajar dengan sumbu simetri parabola dan menyerang sisi cekungnya dipantulkan ke fokusnya, terlepas dari di mana pada parabola pantulan itu terjadi. Sebaliknya, cahaya yang berasal dari sumber titik pada fokus dipantulkan menjadi sinar paralel ("[[berkolusi]]"), meninggalkan parabola sejajar dengan sumbu simetri. Efek yang sama terjadi dengan [[suara]] dan gelombang lainnya. Properti reflektif ini adalah dasar dari banyak penggunaan praktis parabola.

== Sejarah ==
[[Berkas:Leonardo_parabolic_compass.JPG|jmpl|189x189px|Kompas parabola dirancang oleh [[Leonardo da Vinci]]]]
Karya paling awal yang diketahui pada bagian kerucut oleh [[Menaechmus]] pada abad ke-4 SM. Dia menemukan cara untuk memecahkan masalah menggandakan kubus menggunakan parabola. (Namun, solusinya tidak memenuhi persyaratan konstruksi kompas-dan-sejajar.) Area yang dikelilingi oleh parabola dan segmen garis, yang disebut "segmen parabola", dihitung oleh [[Archimedes]] dengan [[metode penghabis]] di abad ke-3 SM, dalam bukunya ''[[The Quadrature of the Parabola]]''. Nama "parabola" adalah karena Apollonius, yang menemukan banyak properti bagian kerucut. Ini berarti "aplikasi", merujuk pada konsep "aplikasi area", yang memiliki hubungan dengan kurva ini, seperti yang telah dibuktikan oleh Apollonius.<ref>{{Cite web|url=https://www.maa.org/press/periodicals/convergence/can-you-really-derive-conic-formulae-from-a-cone-deriving-the-symptom-of-the-parabola|title=Can You Really Derive Conic Formulae from a Cone? - Deriving the Symptom of the Parabola Mathematical Association of America|website=www.maa.org|access-date=2020-05-27}}</ref> Properti fokus-directrix parabola dan bagian kerucut lainnya adalah karena [[Pappus dari Aleksandria|Pappus]].

Galileo menunjukkan bahwa jalur proyektil mengikuti parabola, konsekuensi dari percepatan seragam karena gravitasi.

Gagasan bahwa reflektor parabola dapat menghasilkan gambar sudah terkenal sebelum penemuan teleskop pemantul.<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=PuN7l2A2uzQC|title=Reflecting Telescope Optics I: Basic Design Theory and its Historical Development|last=Wilson|first=Raymond N.|date=2007-11-07|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-3-540-76581-3|language=en}}</ref> Desain diusulkan pada awal hingga pertengahan abad ke-17 oleh banyak ahli matematika, termasuk [[René Descartes]], [[Marin Mersenne]],<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=2LZZginzib4C&pg=PA115&dq=mersenne+zucchi+parallel#PPA115,M1|title=Ian Stargazer: The Life and Times of the Telescope|last=Watson|first=Fred|date=2007|publisher=Allen & Unwin|isbn=978-1-74176-392-8|language=en}}</ref> dan [[James Gregory]].<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=2LZZginzib4C&pg=PA132&dq=Gregory++telescope+French+convex|title=Ian Stargazer: The Life and Times of the Telescope|last=Watson|first=Fred|date=2007|publisher=Allen & Unwin|isbn=978-1-74176-392-8|language=en}}</ref> Ketika [[Isaac Newton]] membangun teleskop pemantul pertama pada tahun 1668, ia melewatkan menggunakan cermin parabola karena kesulitan fabrikasi, memilih untuk cermin bulat. Cermin parabola digunakan di sebagian besar teleskop refleksi modern dan di piring satelit dan penerima [[radar]].<ref>{{Cite web|url=http://farside.ph.utexas.edu/teaching/316/lectures/node136.html|title=Spherical Mirrors|website=farside.ph.utexas.edu|access-date=2020-05-27}}</ref>

== Definisi sebagai lokus poin ==
Parabola dapat didefinisikan secara geometris sebagai seperangkat titik (titik locus) dalam bidang Euclidean:
* Parabola adalah seperangkat poin, sehingga untuk setiap titik <math> P </math> dari pengaturan jarak <math> | PF | </math> ke titik tetap <math> F </math>, '' fokus '', sama dengan jarak <math> | Pl | </math> ke saluran tetap <math> l </math>, ''directrix '':

:<math> \{P: | PF | = | Pl |\} . </math>

Titik tengah <math> V </math> dari tegak lurus dari fokus <math> F </math> ke directrix <math> l </math> disebut '' vertex (puncak) '', dan garis <math> FV </math> adalah '' sumbu simetri '' dari parabola.

== Dalam sistem koordinat kartesius ==
[[Berkas:Parabel-def-p-v.svg|jmpl|Definisi perumpamaan, p, ''sisi semi-lurus'']]
[[Berkas:Parabel-py.svg|jmpl|Parabola: sumbu sejajar dengan sumbu y]]
[[Berkas:Parabel-abc.svg|jmpl|Parabola: kasus umum]]

=== Sumbu simetri sejajar dengan sumbu y ===
Jika satu menghasilkan koordinat Cartesian, sedemikian rupa <math>F = (0, f),\ f > 0,</math> dan directrix memiliki persamaan <math>y = -f</math>, satu memperoleh titik <math>P = (x, y)</math> dari <math>|PF|^2 = |Pl|^2</math> persamaan <math>x^2 + (y - f)^2 = (y + f)^2</math>. Menyelesaikan hasil <math>y</math>

: <math>y = \frac{1}{4f} x^2.</math>
Parabola ini berbentuk U (bukaan ke atas).

Akor horisontal melalui fokus (lihat gambar di bagian pembukaan) disebut ''rektum latus''; setengahnya adalah rektum semi-latus. Rektum latus sejajar dengan directrix. Rektum semi-latus ditunjuk oleh huruf <math>p</math> itu. Dari gambar yang didapat 
: <math>p = 2f.</math>

Rektum latus didefinisikan sama untuk dua kerucut lainnya - elips dan hiperbola. Latus rektum adalah garis yang ditarik melalui fokus bagian kerucut yang sejajar dengan directrix dan diakhiri dengan kurva. Bagaimanapun, <math>p</math> adalah jari-jari lingkaran osculating pada vertex. Untuk parabola, rektum semi-latus, <math>p</math>,adalah jarak fokus dari directrix. Menggunakan parameter <math>p</math>, persamaan parabola dapat ditulis ulang sebagai

: <math>x^2 = 2py.</math>

Lebih umum, jika verteksnya <math>V = (v_1, v_2)</math>, Fokusnya <math>F = (v_1, v_2 + f)</math>, dan directrixnya <math>y = v_2 - f </math>, satu memperoleh persamaan
: <math>y = \frac{1}{4f} (x - v_1)^2 + v_2 = \frac{1}{4f} x^2 - \frac{v_1}{2f} x + \frac{v_1^2}{4f} + v_2.</math>

==== Catatan ====
# Jika dalam kasus <math>f < 0</math> parabola memiliki celah ke bawah.
# Anggapan bahwa poros itu sejajar dengan sumbu y memungkinkan seseorang untuk mempertimbangkan parabola sebagai grafik [[polinomial]] derajat 2, dan sebaliknya: grafik polinomial sembarang derajat 2 adalah parabola (lihat bagian berikutnya).
# Jika salah satu bertukar <math>x</math> dan <math>y</math>, salah satunya memperoleh persamaan bentuk <math>y^2 = 2px</math>. Parabola ini terbuka ke kiri (jika <math>p < 0</math>) atau ke kanan (jika <math>p > 0</math>).

=== Kasus umum ===
Jika fokusnya adalah <math>F = (f_1, f_2)</math>, dan directrixnya <math>ax + by + c = 0</math>, kemudian salah satunya memperoleh persamaan

: <math>\frac{(ax + by + c)^2}{a^2 + b^2} = (x - f_1)^2 + (y - f_2)^2</math>

(sisi kiri persamaan menggunakan garis [[bentuk normal Hesse]] untuk menghitung jarak <math>|Pl|</math>).

Untuk [[persamaan parametrik]] parabola pada posisi umum, lihat {{slink||Seperti gambar affine dari unit parabola}}

[[Persamaan implisit]] dari parabola didefinisikan oleh [[polinomial tak tereduksi]] derajat dua:

: <math>ax^2 + bxy + cy^2 + dx + ey + f = 0,</math>

seperti yang  <math>b^2 - 4ac = 0,</math> atau, ekuivalen, sedemikian rupa sehingga <math>ax^2 + bxy + cy^2</math> adalah kuadrat dari polinomial linier.

== Sebagai grafik dari suatu fungsi ==
[[Berkas:Parabeln-var-s.svg|jmpl|Parabola <math>y = ax^2</math>]]
Bagian sebelumnya menunjukkan bahwa parabola dengan titik asal sebagai sumbu dan sumbu ''y'' sebagai sumbu simetri dapat dianggap sebagai grafik suatu fungsi

: <math>f(x) = a x^2 \text{ dengan } a \ne 0.</math>

Untuk <math>a > 0</math> parabola membuka ke atas, dan untuk <math>a < 0</math> membuka ke bawah (lihat gambar). Dari bagian di atas diperoleh:

* Fokusnya adalah<math>\left(0, \frac{1}{4a}\right)</math>,
* ''Panjang fokus''nya <math>\frac{1}{4a}</math>, dan rektum semi-latusnya <math>p = \frac{1}{2a}</math>,
* Verteksnya adalah <math>(0, 0)</math>,
* ''Directrix'' memiliki persamaan <math>y = -\frac{1}{4a}</math>,
* [[Garis singgung|S''inggung'']] pada titik <math>(x_0, ax^2_0)</math> memiliki persamaan  <math>y = 2a x_0 x - a x^2_0</math>.

Untuk <math>a = 1</math> parabola adalah '''unit parabola''' dengan persamaan  <math>y = x^2</math>. Fokusnya adalah <math>\left(0, \tfrac{1}{4}\right)</math>, rektum semi-latus <math>p = \tfrac{1}{2}</math>, dan directrix memiliki persamaan <math>y = -\tfrac{1}{4}</math>.

Fungsi umum derajat 2 adalah:

:<math>f(x) = ax^2 + bx + c \text{ dengan } a, b, c \in \R,\ a \ne 0</math>.

Melengkapi hasil kuadrat

: <math>f(x) = a \left(x + \frac{b}{2a}\right)^2 + \frac{4ac - b^2}{4a},</math>

yang merupakan persamaan dari parabola dengan

* Sumbunya <math>x = -\frac{b}{2a} </math> (sejajar dengan sumbu y),
* ''panjang fokusnya'' <math>\frac{1}{4a}</math>, rektum semi-latus  <math>p = \frac{1}{2a}</math>,
* verteksnya  <math>V = \left(-\frac{b}{2a}, \frac{4ac - b^2}{4a}\right)</math>,
* ''Fokusnya'' <math>F = \left(-\frac{b}{2a}, \frac{4ac - b^2 + 1}{4a}\right)</math>,
* ''Directrixnya'' <math>y = \frac{4ac - b^2 - 1}{4a}</math>,
* Titik parabola memotong sumbu y memiliki koordinat <math>(0, c)</math>,
* ''Garis singgung'' pada titik pada sumbu y memiliki persamaan <math>y = bx + c</math>.

== Kemiripan dengan unit parabola ==
[[Berkas:Parabel-scal2.svg|jmpl|Saat parabola  <math>\color{blue}{y = 2x^2}</math> diskalakan secara seragam oleh faktor 2, hasilnya adalah parabola <math>\color{red}{y = x^2}</math>]]
Dua objek dalam bidang Euclidean [[Kesamaan (geometri)|''serupa'']] jika satu dapat ditransformasikan ke yang lain dengan ''kesamaan'', yaitu, [[Komposisi fungsi|komposisi]] sewenang-wenang dari gerakan kaku ([[Terjemahan sumbu|terjemahan]] dan [[Rotasi sumbu|rotasi]]) dan [[Penskalaan (geometri)|skala seragam]].

Sebuah parabola <math>\mathcal P</math> dengan Vertex <math>V = (v_1, v_2)</math> dapat diubah dengan terjemahan <math>(x, y) \to (x - v_1, y - v_2)</math> untuk satu dengan asal sebagai vertex. Rotasi yang sesuai di sekitar titik asal kemudian dapat mentransformasikan parabola menjadi yang memiliki sumbu y sebagai sumbu simetri. Karena itu parabola <math>\mathcal P</math> dapat ditransformasikan oleh gerakan kaku menjadi parabola dengan persamaan <math>y = ax^2,\ a \ne 0</math>. Parabola seperti itu kemudian dapat diubah oleh [[Penskalaan (geometri)|penskalaan seragam]]<math>(x, y) \to (ax, ay)</math> ke dalam unit parabola dengan persamaan <math>y = x^2</math>. Dengan demikian, parabola apa pun dapat dipetakan ke unit parabola dengan kesamaan.<ref name="Kumpel">{{citation|first=P. G.|last=Kumpel|title=Do similar figures always have the same shape?|journal=The Mathematics Teacher|year=1975|volume=68|issue=8|pages=626–628|issn=0025-5769}}.</ref>

[[Geometri sintetis|Pendekatan sintetis]], menggunakan segitiga serupa, juga dapat digunakan untuk menetapkan hasil ini.<ref>{{citation|first1=Atara|last1=Shriki|first2=Hamatal|last2=David|title=Similarity of Parabolas – A Geometrical Perspective|journal=Learning and Teaching Mathematics|year=2011|volume=11|pages=29–34}}.</ref>

Hasil umum adalah bahwa dua bagian kerucut (tentu dari jenis yang sama) adalah serupa [[jika dan hanya jika]] mereka memiliki eksentrisitas yang sama.<ref name="Kumpel" /> Oleh karena itu, hanya lingkaran (semua memiliki keeksentrikan 0) berbagi properti ini dengan parabola (semua memiliki keeksentrikan 1), sedangkan elips umum dan hiperbola tidak.

Ada transformasi affine sederhana lain yang memetakan parabola <math>y = ax^2</math> ke parabola unit, seperti <math>(x, y) \to \left(x, \tfrac{y}{a}\right)</math>. Tetapi pemetaan ini bukan kesamaan, dan hanya menunjukkan bahwa semua parabola setara setara (lihat {{slink||Seperti gambar affine dari unit parabola}}).

== Sebagai bagian kerucut khusus ==
[[Berkas:Kegelschnitt-schar-ev.svg|jmpl|Pensil kerucut dengan vertex umum]]
[[Pensil (matematika)|Pensil]] [[bagian kerucut]] dengan sumbu x sebagai sumbu simetri, satu simpul pada titik asal (0, 0) dan rektum semi-latus yang sama <math>p</math> dapat dinyatakan persamaan:

: <math> y^2 = 2px +(e^2 - 1) x^2, \quad e \ge 0,</math>

dengan <math>e</math> [[Eksentrisitas (matematika)|keeksentrikan]].

* Untuk <math>e = 0</math> kerucut adalah lingkaran (lingkaran hitung pensil),
* Untuk <math>0 < e < 1</math> sebuah elips,
* Untuk <math>e = 1</math> adalah '''parabola''' dengan persamaan <math>y^2 = 2px,</math>
* Untuk <math>e > 1</math> sebuah hiperbola (lihat gambar).

== Seperti gambar affine dari unit parabola ==
[[Berkas:Parabel-aff-s.svg|jmpl|Parabola sebagai gambar affine dari unit parabola]]
Definisi lain dari parabola menggunakan [[transformasi affine]]:

* Parabola apa pun adalah citra afin dari unit parabola dengan persamaan <math>y = x^2</math>.

; representasi parametrik

Transformasi affine dari bidang Euclidean memiliki bentuk <math>\vec x \to \vec f_0 + A \vec x</math>, dimana <math>A</math> adalah matriks reguler (penentu bukan 0), dan <math>\vec f_0</math> adalah vektor yang berubah-ubah. Jika <math>\vec f_1, \vec f_2</math> adalah vektor kolom dari matriks <math>A</math>, unit parabola <math>(t, t^2),\ t \in \R</math> dipetakan ke parabola

: <math>\vec x=\vec p(t) = \vec f_0 +\vec f_1 t +\vec f_2 t^2,</math>

Yang dimana:

: <math>\vec f_0</math> adalah ''titik'' parabola,
: <math>\vec f_1</math> adalah ''vektor singgung'' pada titik <math>\vec f_0</math>,
: <math>\vec f_2</math> ''sejajar'' dengan ''sumbu'' parabola (sumbu simetri melalui titik).

; Vertex

Secara umum, dua vektor <math>\vec f_1, \vec f_2</math> tidak tegak lurus, dan <math>\vec f_0</math> bukan verteks, kecuali transformasi afin adalah kesamaan.

Vektor singgung pada titik  <math>\vec p(t)</math> is <math>\vec p'(t) = \vec f_1 + 2t \vec f_2</math>. Pada vertex vektor tangen adalah ortogonal <math>\vec f_2</math>. Oleh karena itu parameternya <math>t_0</math> verteks adalah solusi dari persamaan

: <math>\vec p'(t) \cdot \vec f_2 = \vec f_1 \cdot \vec f_2 + 2t f_2^2 = 0,</math>

yang dimana:

: <math>t_0 = -\frac{\vec f_1 \cdot \vec f_2}{2 f_2^2},</math>

dan Vertexnya adalah

: <math>\vec p(t_0) = \vec f_0 - \frac{\vec f_1 \cdot \vec f_2}{2 f_2^2} \vec f_1 + \frac{(\vec f_1 \cdot \vec f_2)^2}{4(f_2^2)^2} \vec f_2.</math>

; panjang fokus dan fokus

''Panjang fokus''nya dapat ditentukan oleh transformasi parameter yang sesuai (yang tidak mengubah bentuk geometris parabola). Panjang fokusnya adalah

: <math>f = \frac{f_1^2 \, f_2^2 - (\vec f_1 \cdot \vec f_2)^2}{4|f_2|^3}.</math>

Karenanya fokus parabola adalah

: <math>F:\ \vec f_0 - \frac{\vec f_1 \cdot \vec f_2}{2 f_2^2} \vec f_1 + \frac{f_1^2 \, f_2^2}{4(f_2^2)^2} \vec f_2.</math>

; representasi tersirat

Memecahkan representasi parametrik untuk <math>\; t, t^2\;</math>oleh [[aturan Cramer]] dan menggunakan <math>\;t\cdot t-t^2 =0\; </math>, salah satunta mendapatkan representasi implisit

: <math>\det(\vec x\!-\!\vec f\!_0,\vec f\!_2)^2-\det(\vec f\!_1,\vec x\!-\!\vec f\!_0)\det(\vec f\!_1,\vec f\!_2)=0</math>.

; parabola di luar angkasa

Definisi parabola di bagian ini memberikan representasi parametrik parabola yang sewenang-wenang, bahkan di ruang angkasa, jika ada yang memungkinkan. <math>\vec f\!_0, \vec f\!_1, \vec f\!_2</math> menjadi vektor dalam ruang.

== Bukti properti reflektif ==
[[Berkas:Parabel_2.svg|ka|jmpl|Properti reflektif dari parabola]]
Properti reflektif menyatakan bahwa jika parabola dapat memantulkan cahaya, maka cahaya yang masuk paralel dengan sumbu simetri dipantulkan ke arah fokus. Ini berasal dari [[optik geometris]], berdasarkan pada asumsi bahwa cahaya bergerak dalam sinar. Dalam bukti berikut, fakta bahwa setiap titik pada parabola sama jauhnya dari fokus dan dari directrix diambil sebagai aksiomatik.

Pertimbangkan parabolanya {{math|''y'' {{=}} ''x''<sup>2</sup>}}. Karena semua parabola serupa, kasing sederhana ini mewakili yang lain. Sisi kanan diagram menunjukkan bagian parabola ini.

=== Konstruksi dan definisi ===
Titik E adalah titik arbitrer pada parabola, dengan koordinat {{math|(''x'', ''x''<sup>2</sup>)}}. Fokusnya adalah F, simpulnya adalah A (asal), dan garis {{overline|FA}} (sumbu y) adalah sumbu simetri. Garis {{overline|EC}} sejajar dengan sumbu simetri dan memotong sumbu x pada D. Titik C terletak pada directrix (yang tidak ditampilkan, untuk meminimalkan kekacauan). Titik B adalah titik tengah segmen garis {{overline|FC}}.

=== Deduksi ===
Diukur sepanjang sumbu simetri, simpul A berjarak sama dari fokus F dan dari directrix. Menurut [[teorema intersep]], karena C ada di directrix, Kordinat {{mvar|y}} F dan C sama dalam nilai absolut dan berlawanan dalam tanda. B adalah titik tengah dari {{overline|FC}}, jadi begitu kordinat {{mvar|y}} adalah nol, karena itu terletak pada sumbu {{mvar|x}}. Koordinat {{mvar|x}}-nya adalah setengah dari E, D, dan C, yaitu, x / 2. Kemiringan garis BE adalah hasil bagi dari panjang ED dan BD, yaitu {{math|1={{sfrac|''x''<sup>2</sup>|''x''/2}} = 2''x''}}. Tapi {{math|2''x''}} juga merupakan kemiringan (turunan pertama) parabola di E. Oleh karena itu, garis {{overline|BE}} adalah garis singgung parabola di E.

Jarak {{overline|EF}} dan {{overline|EC}} sama karena E ada di parabola, F adalah fokus dan C ada di directrix. Karena itu, karena B adalah titik tengah dari {{overline|FC}}, segitiga △FEB dan △CEB adalah kongruen (tiga sisi), yang menyiratkan bahwa sudut ditandai {{mvar|α}} kongruen. (Sudut di atas E adalah sudut yang berlawanan secara vertikal ∠BEC.) Ini berarti bahwa sinar cahaya yang memasuki parabola dan tiba di E yang sejajar dengan sumbu simetri akan dipantulkan oleh garis {{overline|BE}} jadi itu bergerak sepanjang garis {{overline|EF}}, seperti yang ditunjukkan dengan warna merah dalam diagram (dengan asumsi bahwa garis-garis entah bagaimana dapat memantulkan cahaya). Sejak {{overline|BE}} adalah bersinggungan dengan parabola di E, refleksi yang sama akan dilakukan oleh busur parabola yang sangat kecil di E. Oleh karena itu, cahaya yang memasuki parabola dan tiba di E yang berjalan paralel dengan sumbu simetri parabola tercermin oleh parabola menuju fokusnya.

Titik E tidak memiliki karakteristik khusus. Kesimpulan ini tentang cahaya yang dipantulkan berlaku untuk semua titik pada parabola, seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri diagram. Ini adalah properti reflektif.

=== Konsekuensi lain ===
Ada teorema lain yang dapat disimpulkan hanya dari argumen di atas.

==== Properti pembagian dua garis singgung ====
Bukti di atas dan diagram yang menyertainya menunjukkan bahwa garis singgung {{overline|BE}} membagi dua sudut ∠FEC. Pada kata lain, garis singgung pada parabola pada suatu titik membagi dua sudut antara garis yang menghubungkan titik dengan fokus dan tegak lurus terhadap directrix.

==== Persimpangan singgungan dan tegak lurus dari fokus ====
[[Berkas:Parabola-antipodera.gif|ka|jmpl|200x200px|Garis tegak lurus dari fokus ke garis singgung]]
Karena segitiga △FBE dan △CBE adalah kongruen, {{overline|FB}} adalah tegak lurus terhadap garis singgung {{overline|BE}}. Karena B ada pada sumbu {{mvar|x}}, yang bersinggungan dengan parabola di verteksnya, maka titik persimpangan antara sembarang parabola dengan yang tegak lurus dari fokus ke tangen itu terletak pada garis yang bersinggungan dengan parabola pada verteksnya. Lihat diagram animasi<ref name="ET">{{cite journal|last=Tsukerman|first=Emmanuel|date=2013|title=On Polygons Admitting a Simson Line as Discrete Analogs of Parabolas|url=http://forumgeom.fau.edu/FG2013volume13/FG201321.pdf|journal=Forum Geometricorum|volume=13|pages=197–208}}</ref> dan [[kurva pedal]].

==== Refleksi cahaya yang menyerang sisi cembung ====
Jika cahaya bergerak sepanjang garis {{overline|CE}}, bergerak sejajar dengan sumbu simetri dan menyerang sisi cembung parabola di E. Jelas dari diagram di atas bahwa cahaya ini akan dipantulkan langsung dari fokus, di sepanjang perpanjangan segmen {{overline|FE}}.

=== Bukti alternatif ===
[[Berkas:Parábola_y_tangente-prueba.svg|ka|jmpl|200x200px|Parabola dan garis singgung]]
Bukti di atas sifat bisection reflektif dan tangen menggunakan garis kalkulus. Di sini bukti geometris disajikan.

Dalam diagram ini, F adalah fokus parabola, dan T dan U terletak pada directrix-nya. P adalah titik arbitrer pada parabola. {{overline|PT}} adalah tegak lurus terhadap directrix, dan garis {{overline|MP}} membagi dua sudut ∠FPT. Q adalah titik lain di parabola, dengan {{overline|QU}} tegak lurus dengan directrix. Yang diketahui, {{overline|FP}}&nbsp;=&nbsp;{{overline|PT}} dan {{overline|FQ}}&nbsp;=&nbsp;{{overline|QU}}. Jelasnya, {{overline|QT}}&nbsp;>&nbsp;{{overline|QU}}, jadi {{overline|QT}}&nbsp;>&nbsp;{{overline|FQ}}. Semua titik pada garis-bagi {{overline|MP}} sama dari F dan T, tetapi Q lebih dekat ke F daripada ke T. Ini berarti bahwa Q ada di sebelah kiri {{overline|MP}}, yaitu, di sisi yang sama sebagai fokus. Hal yang sama akan benar jika Q terletak di tempat lain di parabola (kecuali pada titik P), sehingga seluruh parabola, kecuali titik P, berada di sisi fokus {{overline|MP}}. Karena itu, {{overline|MP}} adalah bersinggungan dengan parabola di P. Karena membagi dua sudut ∠FPT, ini membuktikan sifat membagi dua garis singgung.

Logika paragraf terakhir dapat diterapkan untuk memodifikasi bukti properti reflektif di atas. Ini secara efektif membuktikan garis {{overline|BE}} menjadi bersinggungan dengan parabola di E jika sudut {{mvar|α}} adalah sama. Properti reflektif mengikuti seperti yang ditunjukkan sebelumnya.

== Konstruksi pin dan string ==
[[Berkas:Parabola-pin-string.svg|jmpl|Parabola: konstruksi pin string]]
Definisi parabola berdasarkan fokus dan directrix dapat digunakan untuk menggambarnya dengan bantuan pin dan string:<ref>Frans van Schooten: ''Mathematische Oeffeningen'', Leyden, 1659, p. 334.</ref>

# Pilih ''fokusnya'' <math>F</math> dan ''directrixnya'' <math>l</math> dari parabola.
# Ambil segitiga dari satu ''set persegi'' dan siapkan ''string'' dengan panjang <math>|AB|</math> (lihat diagram).
# Pin salah satu ujung tali pada titik <math>A</math> dari segitiga dan yang lainnya untuk fokus <math>F</math>.
# Posisikan segitiga sedemikian rupa sehingga ujung kedua dari sudut kanan bebas untuk ''membuat garis'' di sepanjang directrix.
# Ambil ''pena'' dan pegang talinya erat-erat ke segitiga.
# Sementara menggerakkan segitiga di sepanjang directrix, pena menggambar busur parabola, karena<math>|PF| = |PB|</math> (lihat definisi parabola).

== Sifat singgung ==
=== Dua sifat singgung terkait dengan rektum latus ===
Biarkan garis simetri memotong parabola di titik Q, dan tunjukkan fokus sebagai titik F dan jaraknya dari titik Q sebagai  {{mvar|f}}. Biarkan garis tegak lurus ke garis simetri, melalui fokus, memotong parabola pada titik T. Kemudian (1) jarak dari F ke T adalah {{math|2''f''}}, dan (2) bersinggungan dengan parabola pada titik T memotong garis simetri pada a 45° derajat.<ref name="Downs 2003">{{cite book|title=Practical Conic Sections|last=Downs|first=J. W.|date=2003|publisher=Dover Publishing}}{{ISBN missing}}</ref>{{rp|p.26}}
[[Berkas:Parabel-orthop.svg|ka|jmpl|Garis singgung tegak lurus berpotongan pada directrix]]

=== Properti ortoptic ===
{{main|Orthoptic (geometri)}}Jika dua garis singgung parabola saling tegak lurus, maka mereka bersinggungan dengan directrix. Sebaliknya, dua garis singgung yang bersinggungan pada directrix adalah tegak lurus.

=== Teorema Lambert ===
Biarkan tiga garis singgung ke parabola membentuk segitiga. Kemudian '''Teorema [[Johann Heinrich Lambert|Lambert]]''' menyatakan bahwa fokus parabola terletak pada lingkaran dari segitiga.<ref name="Sondow 2013 929–935">{{cite journal|last=Sondow|first=Jonathan|date=2013|title=The parbelos, a parabolic analog of the arbelos|journal=[[American Mathematical Monthly]]|volume=120|pages=929–935|arxiv=1210.2279|doi=10.4169/amer.math.monthly.120.10.929}}</ref><ref name="ET2" />{{rp|Corollary 20}}

Pendapat Tsukerman dengan teorema Lambert menyatakan bahwa, diberi tiga garis yang mengikat segitiga, jika dua garis bersinggungan dengan parabola yang fokusnya terletak pada lingkaran segitiga, maka garis ketiga juga bersinggungan dengan parabola.<ref name="ET2" />

== Sebagai kurva Bézier kuadratik ==
[[Berkas:Bezier_quadratic_anim.gif|ka|jmpl|Kurva Bézier kuadratik dan titik kontrolnya]]
[[Kurva Bézier kuadratik]] adalah kurva <math>\vec c(t)</math> didefinisikan oleh tiga poin <math>P_0: \vec p_0</math>, <math>P_1: \vec p_1</math> dan <math>P_2: \vec p_2</math>, disebut ''titik kontrol'':

: <math>\begin{align}
 \vec c(t) &= \sum_{i=0}^2 \binom{2}{i} t^i (1 - t)^{2-i} \vec p_i \\
           &= (1 - t)^2 \vec p_0 + 2t(1 - t) \vec p_1 + t^2 \vec p_2 \\
           &= (\vec p_0 - 2\vec p_1 + \vec p_2) t^2 + (-2\vec p_0 + 2\vec p_1) t + \vec p_0, \quad t \in [0, 1].
\end{align}</math>

Kurva ini adalah busur parabola (Lihat {{slink||Seperti gambar affine dari unit parabola}}).

== Integrasi numerik ==
[[Berkas:Simpsons_method_illustration.svg|jmpl|Aturan Simpson: grafik fungsi digantikan oleh busur parabola]]
Dalam satu metode [[integrasi numerik]] salah satunya mengganti grafik fungsi dengan busur parabola dan mengintegrasikan busur parabola. Parabola ditentukan oleh tiga poin. Rumus untuk satu busur adalah.

: <math>\int_a^b f(x)\,dx \approx \frac{b - a}{6} \cdot \left( f(a) + 4f\left( \frac{a + b}{2} \right) + f(b) \right).</math>

Metode ini disebut [[Aturan simpson|aturan Simpson]].

== Panjang busur ==
Jika suatu titik X terletak pada parabola dengan panjang fokus {{mvar|f}}, dan jika {{mvar|p}} adalah [[Jarak dari satu titik ke satu garis|jarak tegak lurus]] dari X ke sumbu simetri parabola, maka panjang [[Busur (geometri)|busur]] parabola yang berakhir pada X dapat dihitung dari  {{mvar|f}} dan {{mvar|p}} sebagai berikut, dengan asumsi mereka semua dinyatakan dalam unit yang sama.{{efn|In this calculation, the [[square root]] {{mvar|q}} must be positive. The quantity {{math|ln ''a''}} is the [[natural logarithm]] of&nbsp;{{mvar|a}}.}}

:<math>\begin{align}
 h &= \frac{p}{2}, \\
 q &= \sqrt{f^2 + h^2}, \\
 s &= \frac{hq}{f} + f \ln\frac{h + q}{f}.
\end{align}</math>

Jumlah {{mvar|s}} ini adalah panjang busur antara X dan puncak parabola.

Panjang busur antara X dan titik berlawanan secara simetris di sisi lain parabola adalah {{math|2''s''}}.

Jarak tegak lurus {{mvar|p}} dapat diberi tanda positif atau negatif untuk menunjukkan pada sisi mana sumbu simetri X berada. Membalik tanda {{mvar|p}} membalikkan tanda-tanda {{mvar|h}} dan {{mvar|s}} tanpa mengubah nilai absolut mereka. Jika jumlah-jumlah ini ditetapkan, ''panjang busur antara dua titik pada parabola selalu ditunjukkan oleh perbedaan antara nilai mereka dari {{mvar|s}}''. Perhitungan dapat disederhanakan dengan menggunakan properti logaritma:

:<math>s_1 - s_2 = \frac{h_1 q_1 - h_2 q_2}{f} + f \ln\frac{h_1 + q_1}{h_2 + q_2}.</math>

Ini dapat berguna, misalnya, dalam menghitung ukuran bahan yang dibutuhkan untuk membuat [[reflektor parabola]] atau [[palung parabola]].

Perhitungan ini dapat digunakan untuk parabola dalam orientasi apa pun. Ini tidak terbatas pada situasi di mana sumbu simetri sejajar dengan sumbu ''y''.

== Sifat singgung ==

=== Dua sifat singgung terkait dengan rektum latus ===
Biarkan garis simetri memotong parabola di titik Q, dan tunjukkan fokus sebagai titik F dan jaraknya dari titik Q sebagai {{mvar|f}}. Biarkan garis tegak lurus ke garis simetri, melalui fokus, memotong parabola pada titik T. Kemudian (1) jarak dari F ke T adalah {{math|2''f''}}, dan (2) bersinggungan dengan parabola pada titik T memotong garis simetri pada sudut a 45° .<ref name="Downs 2003"/>{{rp|p.26}} 
[[Berkas:Parabel-orthop.svg|ka|jmpl|Garis singgung tegak lurus berpotongan pada directrix]]

=== Sifat ortoptic ===
{{main|Orthoptic (geometri)}}Jika dua garis singgung pada sebuah parabola adalah saling tegak lurus, maka mereka bersinggungan dengan directrix. Sebaliknya, dua garis singgung yang bersinggungan pada directrix adalah tegak lurus.

=== Teorema Lambert ===
Biarkan tiga garis singgung ke parabola saling tegak lurus. Kemudian T'''eorema [[Johann Heinrich Lambert|Lambert]]''' menyatakavn bahwa fokus parabola terletak pada circumcircle of the triangle.<ref name="Sondow 2013 929–935"/><ref name="ET3" />{{rp|Corollary 20}}

Pendapat Tsukerman dengan teorema Lambert menyatakan bahwa, diberi tiga garis yang mengikat segitiga, jika dua garis bersinggungan dengan parabola yang fokusnya terletak pada lingkaran segitiga, maka garis ketiga juga bersinggungan dengan parabola.<ref name="ET22">{{cite journal|last=Tsukerman|first=Emmanuel|date=2014|title=Solution of Sondow's problem: a synthetic proof of the tangency property of the parbelos|journal=[[American Mathematical Monthly]]|volume=121|pages=438–443|arxiv=1210.5580|doi=10.4169/amer.math.monthly.121.05.438}}</ref>

== Panjang fokus dan jari-jari kelengkungan pada Vertex ==
Panjang fokus parabola adalah setengah dari [[jari-jari kelengkungan]] di puncaknya.

;Bukti 
<gallery widths="300" heights="200">
Berkas:Huygens + Snell + van Ceulen - regular polygon doubling.svg|Gambar terbalik. AB adalah sudut {{mvar|x}}. C adalah asal. O adalah pusat. A adalah {{math|(''x'', ''y'')}}. OA = OC = {{mvar|R}}. PA = {{mvar|x}}. CP = {{mvar|y}}. OP = {{math|(''R'' − ''y'')}}. Titik dan garis lain tidak relevan untuk tujuan ini.
Berkas:Parabola circle.svg|Jari-jari kelengkungan di puncak adalah dua kali panjang fokus. Pengukuran yang ditunjukkan pada diagram di atas adalah dalam satuan rektum latus, yang empat kali panjang fokus.
Berkas:Concave mirror.svg
</gallery>Pertimbangkan sebuah titik {{math|(''x'', ''y'')}} pada lingkaran jari-jari {{mvar|R}} dan dengan pusat di titik {{math|(0, ''R'')}}. Lingkaran melewati titik asal. Jika titiknya dekat dengan asal, [[teorema Pythagoras]] menunjukkan itu:

: <math>\begin{align}
 x^2 + (R - y)^2 &= R^2, \\
 x^2 + R^2 - 2Ry + y^2 &= R^2, \\
 x^2 + y^2 &= 2Ry.
\end{align}</math>

Tapi jika {{math|(''x'', ''y'')}} sangat dekat dengan titik asal, karena sumbu ''x'' adalah garis singgung ke lingkaran, {{mvar|y}} sangat kecil dibandingkan dengan {{mvar|x}}, jadi {{math|''y''<sup>2</sup>}} diabaikan dibandingkan dengan ketentuan lainnya. Karena itu, sangat dekat dengan asalnya

: <math>x^2 = 2Ry.</math>{{pad|2em}}(1)

Bandingkan ini dengan parabola

: <math>x^2 = 4fy,</math>{{pad|2em}}(2)

yang memiliki simpul pada titik awalnya, terbuka ke atas, dan memiliki panjang fokus  {{mvar|f}} (lihat bagian sebelumnya dari artikel ini).

Persamaan (1) dan (2) adalah setara jika {{math|''R'' {{=}} 2''f''}}. Oleh karena itu, ini adalah kondisi untuk lingkaran dan parabola bertepatan dan sangat dekat dengan asal. Jari-jari kelengkungan pada titik asal, yang merupakan puncak (Vertex) parabola, adalah dua kali panjang fokus.

== Sebagai bagian bidang segi empat ==
[[Kuadrik]] berikut berisi parabola sebagai bagian bidang:

* [[kerucut]] elips,
* [[silinder]] parabola,
* [[Paraboloida|paraboloid]] elips,
* paraboloid hiperbolik,
* [[hiperboloid]] satu lembar,
* hiperboloid dua lembar.

<gallery>
Berkas:Quadric Cone.jpg|Kerucut elips
Berkas:Parabolic Cylinder Quadric.png|Silinder parabola
Berkas:Paraboloid.png|Paraboloid berbentuk bulat panjang
Berkas:Hyperbol Paraboloid.pov.png|Paraboloid hiperbolik
Berkas:Hyperboloid1.png|Hiperboloid satu lembar
Berkas:Hyperboloid2.png|Hiperboloid dua lembar
</gallery>

== Sebagai trisectrix ==
[[Berkas:Angle_trisection_with_parabola2.svg|jmpl|Pembagian atas tiga bagian sudut dengan parabola]]
Parabola dapat digunakan sebagai [[trisectrix]], yang memungkinkan [[Sudut Arbitari|pemotongan tepat dari sudut arbitari]] dengan penggaris-sejajar dan kompas. Ini tidak bertentangan dengan ketidakmungkinan pemotongan sudut dengan [[konstruksi kompas dan garis lurus]] saja, karena penggunaan parabola tidak diperbolehkan dalam aturan klasik untuk konstruksi kompas dan garis lurus.

Untuk trisect <math>\angle AOB</math>, sebagai kakinya <math>OB</math> pada sumbu x sedemikian rupa sehingga vertex <math>O</math> berasal dari sistem koordinat asal. [[Sistem koordinat]] juga mengandung parabola <math>y = 2x^2</math>. Unit lingkaran dengan jari-jari 1 di sekitar titik asal memotong kaki sudut lainnya <math>OA</math>, dan dari titik persimpangan ini tarik garis tegak lurus ke sumbu y. Paralel dengan sumbu y melalui titik tengah tegak lurus dan garis singgung pada satuan lingkaran di <math>(0, 1)</math> berpotongan di <math>C</math>. Lingkaran di sekitar <math>C</math> dengan jari-jari <math>OC</math> memotong parabola di <math>P_1</math>. Yang tegak lurus dari <math>P_1</math> ke sumbu x memotong unit lingkaran di <math>P_2</math>, dan <math>\angle P_2OB</math> tepat sepertiga dari <math>\angle AOB</math>.

Ketepatan konstruksi ini dapat dilihat dengan menunjukkan bahwa koordinat x <math>P_1</math> adalah <math>\cos(\alpha)</math>. Memecahkan sistem persamaan yang diberikan oleh lingkaran di sekitar <math>C</math> dan parabola mengarah ke persamaan kubik <math>4x^3 - 3x - \cos(3\alpha) = 0</math>. Formula [[triple-sudut]] <math>\cos(3\alpha) = 4 \cos(\alpha)^3 - 3 \cos(\alpha)</math> kemudian menunjukkan bahwa <math>\cos(\alpha)</math> adalah memang solusi dari persamaan kubik itu.

Pembagian atas tiga bagian ini (trisection) kembali ke [[René Descartes]], yang menggambarkannya dalam bukunya {{lang|fr|La Géométrie}} (1637).<ref>{{cite journal|last=Yates|first=Robert C.|year=1941|title=The Trisection Problem|journal=National Mathematics Magazine|volume=15|issue=4|pages=191–202|jstor=3028133}}</ref>

== Keterangan ==
<references group="lower-alpha"/>

== Pranala luar ==
{{Commonscat|Parabolas}}
* [https://web.archive.org/web/20060212072618/http://mathdl.maa.org/convergence/1/ Apollonius' Derivation of the Parabola] di
* {{MathWorld|title=Parabola|urlname=Parabola}}
* [http://www.mathwarehouse.com/quadratic/parabola/interactive-parabola.php Interactive parabola-drag focus, see axis of symmetry, directrix, standard and vertex forms]
* [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Geometry/ArchimedesTriangle.shtml Archimedes Triangle and Squaring of Parabola] at [[cut-the-knot]]
* [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Geometry/ParabolaLambert.shtml Two Tangents to Parabola] at [[cut-the-knot]]
* [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Geometry/ParabolaEnvelope.shtml Parabola As Envelope of Straight Lines] at [[cut-the-knot]]
* [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Geometry/ParabolaMirror.shtml Parabolic Mirror] at [[cut-the-knot]]
* [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Geometry/ThreeParabolaTangents.shtml Three Parabola Tangents] at [[cut-the-knot]]
* [http://math.fullerton.edu/mathews/n2003/TangentParabolaMod.html Module for the Tangent Parabola]
* [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Geometry/ParabolaFocal.shtml Focal Properties of Parabola] di cut-the-knot
* [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Geometry/ParabolaMesh.shtml Parabola As Envelope II] di [[cut-the-knot]]
* [http://math.kennesaw.edu/~mdevilli/similarparabola.html The similarity of parabola] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110718201521/http://math.kennesaw.edu/~mdevilli/similarparabola.html |date=2011-07-18 }} at [http://math.kennesaw.edu/~mdevilli/JavaGSPLinks.htm Dynamic Geometry Sketches] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090321024112/http://math.kennesaw.edu/~mdevilli/JavaGSPLinks.htm |date=2009-03-21 }}
* [http://www.maverickexperiments.com/DrawConicSections/parabola.html a method of drawing a parabola with string and tacks] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100901185436/http://www.maverickexperiments.com/DrawConicSections/parabola.html |date=2010-09-01 }}

== Referensi ==
<references />{{bangun}}
{{irisan kerucut}}

{{Authority control}}

[[Kategori:Geometri]]
[[Kategori:Bentuk]]
[[Kategori:Irisan kerucut]]