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GEOMETRIA ANALÍTICA 1.1 Estudo da Reta no Plano 1. Encontre a equação reduzida da reta que passa pelos pontos A(-2,3) e B(1,9). ( )A. 2x – y + 7 = 0 (x)B. y = 2x + 7 ( )C. y = 2x – 7 ( )D. y = –6x – 9 ( )E. y = –6x + 9 2. O ângulo α formado pela reta e pelo eixo das abscissas no sentido positivo é chamado inclinação da reta, e o coeficiente angular da reta é a tangente deste ângulo. Encontre a equação geral da reta que tem inclinação de 45º e passa pelo ponto P(2,4). ( )A. y = x + 2 ( )B. – x – y + 2 = 0 ( )C. x – y – 2 = 0 ( )D. x – y = –2 (x)E. x – y + 2 = 0 3. Identificar quando retas são paralelas pode ser muito útil em problemas de aplicação. Conhecendo as equações de duas retas, sabe-se que elas são paralelas se tiverem o mesmo coeficiente angular. Encontre a equação reduzida da reta que passa pelo ponto P(1,2) e é paralela à reta y = 3x - 4. ( )A. y = x + 1 ( )B. y = –3x – 1 ( )C. 3x – y – 1 = 0 (x)D. y = 3x –1 ( )E. y = 3x + 1 4. Duas retas no plano são ditas perpendiculares se o ângulo formado por elas for de 90º. Conhecendo as equações de duas retas no plano, sabe-se que elas são perpendiculares se o produto de seus coeficientes angulares for igual a - 1. Encontre a equação reduzida da reta que passa pelo ponto P(1,2) e é perpendicular à reta y = 3x - 4. ( )A. y = 3x – 1 ( )B. y = 3x – 3 (x)C. y= -1/3x+7/3 ( )D. y= 1/3x+7/3 ( )E. -1/3x-7/3 5. O cálculo da distância de um ponto a uma reta é importante, pois está relacionado com o traçado de segmentos perpendiculares. Determine a distância do ponto P(–3,5) à reta r de equação y = 5x – 3. (X)A. ( )B. ( )C. ( )D. ( )E. 1.2 Ângulos e interseçõesFerramenta externa 1. Para determinar o ângulo entre duas retas, é necessário extrair o vetor diretor. Qual é o ângulo entre as retas r e s? r: x = -2 -t, y = t, z = 3 -2t s: x/2 = (y + 6)/1 = (z - 1)/1 ( )A. 30°. ( )B. 90°. (X)C. 60°. ( )D. 45°. ( )E. 0°. 2. Para obter interseção entre retas e planos, devemos utilizar a igualdade das suas equações. Assim, qual é o ponto de interseção entre a reta r e o plano π a seguir? r: x = 3t, y = 1 - 2t , z = -t π: 2x + 3y - 2z - 7 = 0 ( )A. (1, 0, 1). ( )B. (2, 3, 1). ( )C. (-4, 2, 0). ( )D. (0, -3, 1). (X)E. (6, -3, -2). 3. Quando planos realizam interseção, é obtida uma reta resultante. Qual é a equação simétrica de r que representa a interseção entre os planos a seguir? π1: 3x - y + 2z - 1 - 0 π2: x + 2y - 3z - 4 = 0 (X)A. x/-1 = (y - 11)/11 = (z - 6)/7 ( )B. x = y/7 = (z - 2)/-2 ( )C. x = (y - 3)/2 = z/3 ( )D. x = (y + 1)/7 = (z - 1)/-4 ( )E. x = y/2 = z 4. O ângulo entre planos é obtido a partir da análise de seus vetores normais. Qual é o valor de m para que os planos a seguir sejam ortogonais? π1: mx + y - 3z - 1 = 0 π2: 2x - 3my + 4z + 1 = 0 ( )A. 8. ( )B. 11. (X)C. -12. ( )D. -1. ( )E. -4. 5. O ângulo entre planos é obtido pelo cálculo do cosseno do ângulo entre os vetores normais. Qual é o ângulo entre os planos a seguir? π1: x - 2y + z - 6 = 0 π2: 2x - y - z + 3 = 0 ( )A. 90°. ( )B. 45°. ( )C. 30°. ( )D. 0°. (X)E. 60°. 2.1 Distâncias entre dois pontos, ponto e reta e ponto e plano, duas retas e dois planos 1. Dois pontos definem um vetor e com ele é possível obter seu comprimento, que é chamado de módulo. Qual a distância entre os pontos A (-2,0,1) e (1,-3,2)? (X)A. √19 ( )B. 15 ( )C. 19 ( )D. √20 ( )E. √15 2. A distância entre ponto e reta é obtida pelo processo de projeção de vetores no espaço. Qual é a distância entre o ponto P(2,3,-1) e a reta r: x=3+t , y=-2t , z=1-2t? ( )A. 120 ( )B. √113/2 ( )C. 110 ( )D. 53 (X)E. √117/3 3. A distância entre ponto e plano é dada por uma relação entre a substituição dos valores no plano e o módulo do seu vetor normal. Qual é a distância entre o ponto P (2,-1,2) e o plano π: 2x-2y-z+3=0? (X)A. 7/3 ( )B. 2/5 ( )C. 2/3 ( )D. 4 ( )E. 5/3 4. Retas reversas possuem um valor de distância mínima. Qual é a distância entre as retas reversas a seguir? r: x=2-t , y=3+t , z=1-2t s: x=t , y=-1-3t , z=2t ( )A. 3/2 ( )B. 5/3 (X)C. (3√5)/5 ( )D. (5√3)/2 ( )E. √3/5 5. A distância entre dois planos paralelos é dada pela fórmula de distância entre ponto e plano. Qual é a distância entre os planos paralelos π1: x-z=0 e π2: -2x+2z+8=0? (X)A. √8 ( )B. 2√8 ( )C. √8/8 ( )D. 8 ( )E. 0 2.2 Equações do plano, Planos paralelos aos eixos e aos planos coordenados 1.Sabendo-se que um plano pode ser determinado por 3 pontos não colineares, determine a equação do plano π que passa pelos pontos A(-2,1,0), B(-1,4,2) e C(0,-2,2). (X)A. 12x + 2y - 9z + 22 = 0 ( )B. 2x + 2y - 9z + 22 = 0 ( )C. 12x + 12y - 9z + 22 = 0 ( )D. 12x + 2y + 9z + 22 = 0 ( )E. 12x + 2y - 9z - 22 = 0 2. Sabendo-se que um plano pode ser determinado por duas retas paralelas, encontre a equação do plano determinado pelas retas. ( )A. 2x + 2y - 3z - 8 = 0 (X)B. 5x + 2y - 3z - 8 = 0 ( )C. 5x - 2y - 3z - 8 = 0 ( )D. 5x + 2y - 5z - 8 = 0 ( )E. 5x + 2y - 3z + 8 = 0 3. Sabendo-se que um plano pode ser determinado por duas retas concorrentes, encontre a equação do plano determinado pelas retas. ( )A. - 5x - 2y + 4z - 21 = 0 ( )B. 5x + 2y + 4z - 21 = 0 ( )C. 5x - 2y - 4z - 21 = 0 (X)D. 5x - 2y + 4z - 21 = 0 ( )E. 5x - 2y + 4z + 21 = 0 4. Sabendo-se que um plano pode ser determinado por uma reta e um ponto não pertencente a ela, encontre a equação do plano determinado pelo ponto A(3,-1,2), e a reta ( )A. - x + y -2 = 0 ( )B. x - y -2 = 0 (X)C. x + y -2 = 0 ( )D. x + y + z -2 = 0 ( )E. x + y + 2 = 0 5. Marque a alternativa que contém a equação de um plano paralelo ao eixo x. ( )A. 5x + 2y – 10 = 0 ( )B. 5x + 2z + 2 = 0 (X)C. 5y + 3z - 8 = 0 ( )D. x – 3 = 0 ( )E. -2x + z + 5 = 0 3.1 Produto Escalar e Produto Vetorial entre vetores 1. Dados os vetores u = (1,2), v = (4, -2) e w = (6,0) determine u.(7v+w). (X)A. 6 ( )B. -6 ( )C. (34, -28) ( )D. (34, 28) ( )E. 62 2. Dados os vetores u = (-7,1,3) e v = (5,0,1), marque a alternativa correta. ( )A. Os vetores u e v são ortogonais. ( )B. O ângulo entre eles é agudo. (X)C. O ângulo entre eles é obtuso. ( )D. u.v = -31 ( )E. u.v = 32 3. Para representar formas tridimensionais por meio de figuras planas, por exemplo, na elaboração de plantas, é comum o uso de projeções ortogonais. Na figura a seguir, o vetor p é a projeção ortogonal do vetor u na direção do vetor v. Considerando um vetor u = (2,1) e um vetor v = (-3,2), encontre a projeção ortogonal de u em v. ( )A. (-12/13, -8/13). (X)B. (12/13, -8/13). ( )C. (12/13, 8/13). ( )D. (12, -8) ( )E. (12/√13, -8/√13) 4. Determine um vetor simultaneamente ortogonal aos vetores u = (-1,-1,-1) e v = (2,0,2). ( )A. 0 ( )B. (-2,2,2). ( )C. (-2,0,-2). ( )D. (2,0,2). (X)E. (-2,0,2). 5. Uma aplicação do produto vetorial se dá no cálculo da área do paralelogramo definido pelos vetores u e v. Considerando os pontos A(1,1,0), B(3,1,0), C(1,4,2) e D(3,4,2), encontre a área do paralelogramo definido por tais pontos. ( )A. (0, 4, -6) ( )B. -2 (u.a.) ( )C. 4 √13 (u.a.) (X)D. 2 √13 (u.a.) ( )E. - 2 √13 (u.a.) 3.2 Superfície cônica e superfície cilíndrica 1. Calcule a área total e o volume de um cilindro de revolução que tem 2 metros de altura e cuja base circular tem raio igual a 0,2 metros. Considerando π = 3,1416, assinale a alternativa correta. ( )A. St = 1,754608m2. V = 0,02513m3. (X)B. St = 2,764608m2. V = 0,2513m3. ( )C. St = 3,764608m2. V = 0,02513m3. ( )D. St = 2,764608m2. V = 2,513m3. ( )E. St = 4,764608m2. V = 25,13m3. 2. Um cilindro de revolução tem área lateral igual a 0,62832m2. Sabendo que sua altura é igual a 0,5m, calcule o valor do raio da base, sendo π = 3,1416 ( )A. r = 2m. ( )B. r = 0,3m. ( )C. r = 0,6m. ( )D. r = 0,4m. (X)E. r = 0,2m. 3. Encontre a área lateral de um cilindro de revolução que tem 3 metros de altura e cuja área da base mede 0,502656m2, sendo π = 3,1416. (X)A. Sl = 7,53984m2. ( )B. Sl = 4m2. ( )C. Sl = 8,98413m2. ( )D. Sl = 75,3984 m2. ( )E. Sl = 5 m2. 4. Determine a equaçãoda hipérbole em termos de formas quadráticas e lineares. ( )A. ( )B. (X)C. ( )D. ( )E. 5. Esboce o gráfico do hiperboloide de uma folha (X)A. ( )B. ( )C. ( )D. ( )E. 4.1 Sistemas Lineares 1. O sistema a seguir tem infinitas soluções. Marque a alternativa que contém uma de suas soluções. ( )A. [0 -2 1 1]T ( )B. [-2 -2 -1 -1]T ( )C. [2 2 -1 -1]T ( )D. [0 -1 0 5]T (X)E. [-2 -2 1 1]T 2.Transforme a matriz a seguir em sua forma escalonada reduzida. (X)A. ( )B. ( )C. ( )D. ( )E. 3.A matriz completa associada ao sistema a seguir é:semantics ( )A. ( )B. ( )C. (X)D. ( )E. 4.Encontre a solução do sistema homogêneo associado à matriz a seguir. ( )A. ( )B. (X)C. ( )D. ( )E. 5. Suponha que um sistema homogêneo tenha quatro equações e seis incógnitas e que A seja sua matriz completa. Marque a alternativa correta. ( )A. Esse sistema tem solução única. ( )B. Esse sistema tem apenas uma variável independente. (X)C. Se a linha 1 e a linha 2 forem múltiplas, mas as demais não, o sistema terá três variáveis independentes. ( )D. A matriz completa desse sistema tem seis linhas e quatro colunas. ( )E. Se duas linhas se tornarem nulas no processo de escalonamento, esse sistema terá duas variáveis independentes. 4.2 Introdução ao Estudo de Matrizes 1. Uma loja vende bicicletas de corrida e mountain bikes. O gerente tem as seguintes tabelas de dados disponíveis, a primeira dando o número de bicicletas vendidas de cada tipo para cada trimestre de 1998 e a segunda, para cada trimestre de 1999: A operação com matriz que produz o resultado total de vendas nesses dois anos juntos por tipo de bicicleta e por trimestre é a _____________ e o resultado é a matriz ____________________. Marque a alternativa que preenche os espaços. ( )A. Multiplicação por escalar e ( )B. Transposição e ( )C. Adição e (X)D. Adição e ( )E. Multiplicação por escalar e 2. Se A é uma matriz m x n, então m representa o número de ____________________ e n representa o número de ______________________ . Como requisito, para que se possa somar duas matrizes A e B é necessário que elas possuam ______________________________. Marque a alternativa que preenche os espaços acima. ( )A. linhas de A; colunas de A; o mesmo número de colunas. ( )B. linhas de A; colunas de A; o mesmo número de linhas. (X)C. linhas de A; colunas de A; a mesma ordem. ( )D. colunas de A; linhas de A; a mesma ordem. ( )E. colunas de A; linhas de A; o mesmo número de linhas. 3. Uma matriz A é igual a sua transposta quando: (X)A. A for simétrica. ( )B. A for quadrada. ( )C. A for uma matriz linha. ( )D. A for uma matriz coluna. ( )E. A for uma matriz nula. 4.Encontre a matriz A, sabendo que: ( )A. (X)B. ( )C. ( )D. ( )E. 5. Sejam três matrizes: A, B e C de mesma ordem. Se A e B são matrizes diagonais e C é uma matriz simétrica não nula, marque a alternativa que NÃO contém matrizes diagonais. ( )A. A + B. ( )B. 2A. ( )C. A + 2B. (X)D. A + C. ( )E. A transposta. 5.1 Introdução à Geometria Vetorial 1.Considerando P(0,2,-3) e Q(4,-1,2), calcule ( )A. ( )B. ( )C. ( )D. (X)E. 2. Considerando (X)A ( )B. ( )C. ( )D. ( )E. 3. ( )A. 1440. ( )B. – 1440 ( )C. 43 (X)D. -43 ( )E. 65. 4. Considerando determine se o ângulo entre eles é agudo, obtuso ou reto, justificando. (X)A. ( )B. ( )C. ( )D. ( )E. 5. Considerando determine o ângulo entre os vetores. ( )A. (X)B. ( )C. ( )D. ( )E. 5.2 Espaços Vetoriais: Exemplos e Propriedades Básicas 1. Marque a afirmação correta sobre espaços vetoriais. ( )A. Existe espaço vetorial vazio. ( )B. Para que um conjunto seja um espaço vetorial é preciso definir as operações de adição e multiplicação entre dois vetores do conjunto. ( )C. Um conjunto continuará sendo espaço vetorial mesmo se definirmos outras operações de adição e multiplicação por escalar. ( )D. O conjunto Z = {0, ±1, ±2 , ±3, ...} com as operações de adição e multiplicação por escalar usuais é um espaço vetorial. (X)E. Todo o espaço vetorial contém o vetor nulo. 2. Seja V o conjunto de todas as matrizes 1x3, com a adição usual, marque a alternativa correta. ( )A. Se definirmos a multiplicação por escalar em V como a[x y z]=[0 0 0], V será um espaço vetorial. ( )B. Se definirmos a multiplicação por escalar em V como a[x y z]=[-ax -ay -az], V será um espaço vetorial. ( )C. Se definirmos a multiplicação por escalar em V como a[x y z]=[ax ay az], V não será um espaço vetorial. (X)D. Se definirmos a multiplicação por escalar em V como a[x y z]=[0 ay az], V não será um espaço vetorial. ( )E. Se definirmos a multiplicação por escalar em V como a multiplicação usual em M1x3, V não será um espaço vetorial. 3.Marque a alternativa que contém um espaço vetorial. ( )A. V = {[x 1 z]| x e y ε R} com as operações usuais do espaço vetorial das matrizes de ordem 1x3. ( )B. b) V é o conjunto das matrizes 2x2, com a operação usual de adição e a multiplicação por escalar aB = |a|B . (X)C. c) V é o conjunto dos números complexos com a adição e multiplicação por escalar usuais. ( )D. V é o conjunto de todos os reais não negativos com as operações de adição e multiplicação por escalar. ( )E. V é o conjunto das funções R → R com as operações adição ponto a ponto, ou seja, (f + g)(x) = f(x) + g(x) e (a.f)(x) = f(ax) para todo x. 4. Marque a alternativa correta sobre subespaço vetorial. (X)A. ..é um subespaço do espaço vetorial M2,2. ( )B. U = {A|A2 = A} é um subespaço do espaço vetorial M2,2. ( )C. U = {A | AB = BA} onde B é uma matriz fixa de M2,2. não é um subespaço do espaço vetorial M2,2. ( )D. U = {p(x) em P3 | p(x) tem termo constante 0} não é um subespaço do espaço vetorial P3. ( )E. U = {f | f(0) = 0} não é um subespaço do espaço vetorial F[0,1]. 5. Marque a alternativa correta sobre geradores. ( )A. O conjunto {1+x,x+x2, x2+x3, 1+x3} gera P3. (X)B. ( )C. Dados... v1 está em ger{u,w}. ( )D. Dados...v1 não está em ger{u,w}. ( )E. Dados U = x3-2x+1,w = x2+x-2,v1 = x3 está em ger{u,w}. 6.1 Geometria Vetorial e Transformações Lineares 1. Transformações matriciais atuam sobre espaços vetoriais. A transformação F(x, y) = (2x, –y), por exemplo, atua no espaço R2. Por essa transformação, qual é a imagem do ponto P = (2, 1)? ( )A. Q = (–4, 1). (X)B. Q = (4, –1). ( )C. Q = (4, 1). ( )D. Q = (–4, –1). ( )E. Q = (–4, 0). 2. Transformações lineares do espaço R2 sobre si têm representação matricial dada por 2 x 2. Na base canônica de R2, qual é a representação matricial da transformação G(x, y) = (–y, x)? ( )A. ( )B. ( )C. (X)D. ( )E. 3. Um importante tipo de transformação linear são as reflexões em torno de eixos ou retas. Determine a imagem do ponto P = (1,–1) pela reflexão em torno da reta diagonal do plano. ( )A. (1, 1) ( )B. (1, –1) ( )C. (1, 2) ( )D. (0, 1) (X)E. (–1, 1) 4. Uma classe de transformações lineares com muitas aplicações em Física e outras áreas são as rotações no plano. Qual é a matriz da rotação de 45º em torno da origem em R2? ( )A. ( )B. ( )C. ( )D. (X)E. 5. Compor transformações lineares é equivalente a multiplicar suas respectivas matrizes de representação. Sendo assim, indique qual é a matriz na base canônica de R2 que representa a composição G°F das seguintes operações: G(x, y ) = (–x, –y) e H(x, y) = (2x, 2y). ( )A. (x)B. ( )C. ( )D. ( )E. 6.2 Inversão de Matrizes 1. Dadas as matrizes abaixo: encontre a matriz inversa do produto entre A e B, isto é, (AB)-1. (X)A. ( )B. ( )C. ( )D. ( )E. 2. Considerando a matriz encontre sua inversa. ( )A. ( )B. ( )C. ( )D. (X)E. 3. Dado o sistema de equações lineares abaixo a matriz inversa dos coeficientes e a matriz representativa da solução do sistema são, respectivamente: ( )A. ( )B. (X)C. ( )D. ( )E. 4. Determine a matriz inversa dos coeficientes e a matriz solução do seguinte sistema de equações lineares: ( )A. ( )B. ( )C. (X)D. ( )E. 5. Para o sistema de equações lineares abaixo: a matriz inversa dos coeficientes e a matriz solução do sistema são, respectivamente: ( )A. (X)B. ( )C. ( )D. ( )E.
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