Para encontrar la ecuación de la parábola con directriz horizontal, necesitamos utilizar la definición de la parábola en términos de la distancia desde el foco y la directriz:
La parábola es el lugar geométrico de todos los puntos que equidistan de una recta fija llamada directriz y un punto fijo llamado foco.
En este caso, la directriz es la recta L1: x - y + 1 = 0, que tiene pendiente 1, y el foco es la recta L2: x + y + 3 = 0, que tiene pendiente -1.
El vértice de la parábola está sobre la recta L1, que tiene pendiente 1. Si trazamos una línea perpendicular a L1 desde el punto medio entre L1 y L2, obtendremos la recta que contiene al eje de simetría de la parábola y que también pasa por el vértice. La pendiente de esta recta será la negativa del recíproco de la pendiente de L1.
El punto medio entre L1 y L2 se encuentra resolviendo el sistema de ecuaciones:
x - y + 1 = 0
x + y + 3 = 0
Restando estas dos ecuaciones, obtenemos:
-2y - 2 = 0
De donde se deduce que y = -1. Sustituyendo este valor en cualquiera de las dos ecuaciones, obtenemos que x = -2.
Por lo tanto, el punto medio entre L1 y L2 es (-2, -1).
La pendiente de L1 es 1, por lo que la pendiente de la recta que contiene al eje de simetría es -1. Como esta recta pasa por el vértice (que está sobre L1 en algún punto desconocido), podemos utilizar la ecuación de la recta para encontrar su ecuación:
y + 1 = -1(x + 2)
y = -x - 3
Este es el eje de simetría de la parábola. Ahora necesitamos encontrar la distancia entre el foco y la directriz.
Podemos hacer esto notando que la distancia desde un punto (x, y) a una recta ax + by + c = 0 es:
d = |ax + by + c| / sqrt(a^2 + b^2)
Por lo tanto, la distancia desde un punto (x, y) a la directriz L1 es:
d1 = |x - y + 1| / sqrt(2)
Y la distancia desde un punto (x, y) al foco L2 es:
d2 = |x + y + 3| / sqrt(2)
Como la parábola es el lugar geométrico de los puntos que equidistan de la directriz y el foco, podemos igualar estas dos distancias:
| x - y + 1 | / sqrt(2) = | x + y + 3 | / sqrt(2)
Despejando |x - y + 1| y elevando al cuadrado ambos lados de la ecuación, obtenemos:
(x - y + 1)^2 = (x + y + 3)^2
Expandiendo y simplificando esta ecuación, obtenemos:
4x = 6y + 16
O, equivalentemente:
y = (2/3)x - 8/3