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Atividade 1: GEOMETRIA ANALÍTICA - Unicesumar Prezado aluno, suponhamos você foi incumbido de resolver uma situação problema que consiste em determinar as coordenadas do ponto P que divide um fio de alta tensão ao meio, vamos que considerar que o fio é um segmento de reta com extremidades nos pontos A e B, cujas coordenadas são conhecidas e coincidem com os algarismos do seu registro acadêmico (RA). Por exemplo, para um aluno que tem RA=181605, então, seus pontos têm coordenadas A(1,8,1) e B(6,0,5). É importante lembrar que o ponto médio entre dois pontos é obtido pela média aritmética entre suas respectivas coordenadas. Assim, seja P(x,y,z) o ponto procurado, isto é, P é o ponto médio do segmento AB. Com base nessas informações: a) Determine as coordenadas do ponto P. b) Mostre que d(A,P)=d(P,B). c) Verifique que a área do triângulo ABP é igual a zero. d) Verifique se os vetores AP e AB tem a mesma direção. Respostas: Meu RA é 191110, sendo assim vamos pegar os seis primeiros números para determinar as coordenadas. A (191) B (1,1,0) fazendo os cálculos para encontrar o ponto médio de AB, para a coordenada x, temos 𝑥 = 𝑋𝐴 + 𝑋𝐵 2 𝑥 = 1 + 1 2 ≫≫ 𝑥 = 2 2 ≫≫ 𝑥 = 1 Acadêmico: RODOLFO SILVA DATA 2021 Curso: LICENCIATURA EM MATEMÁTICA Disciplina: GEOMETRIA ANALÍTICA 𝑦 = 𝑌𝐴 + 𝑌𝐵 2 𝑦 = 9 + 1 2 ≫≫ 𝑦 = 10 2 ≫≫ 𝑦 = 5 𝑧 = 𝑍𝐴 + 𝑍𝐵 2 𝑧 = 1 + 0 2 ≫≫ 𝑧 = 1 2 ≫≫ 𝑧 = 1 2 encontramos que P (1,5, 1 2 ). Sendo P o ponto médio. A resposta da letra a é P (1,5, 1 2 ). Para responder a letra b temos que mostrar que d(A,P)=d(P,B). d(A,P) = √𝑋𝑝 − 𝑋𝑎)2 + (𝑌𝑝 − 𝑌𝑎)2 + (𝑍𝑝 − 𝑍𝑎)2 d(A,P) = √(1 − 1)2 + (5 − 9)2 + ( 1 2 − 1)2 d(A,P) = √02 + (−4)2 + (− 1 2 )2 d(A,P) = √0 + 16 + (− 1 2 )2 d(A,P) = √0 + 16 + 1 4 d(A,P) = √16 + 1 4 >>> d(A,P) = √ 65 4 >>> d(A,P) = √65 √4 d(A,P) = √65 2 Agora vamos verificar d(P,B). d(P,B) = √(𝑋𝑏 − 𝑋𝑝)2 + (𝑌𝑏 − 𝑌𝑝) + (𝑍𝑏 − 𝑍𝑝)2 d(P,B) = √(1 − 1)2 + (1 − 5)2 + (0 − 1 2 )2 d(P,B) = √02 + (−4)2 + (− 1 2 )2 d(P,B) = √0 + (−4)2 + (− 1 2 )2 d(P,B) = √0 + 16 + (− 1 2 )2 d(P,B) = √0 + 16 + 1 4 d(P,B) = √16 + 1 4 >>> d(P,B) =√ 16 1 + 1 4 >>> d(P,B) =√65 4 >>> d(P,B) = √65 2 Como vimos acima d(A,P) = d(P,B). Pois d(A,P) = √65 2 é igual a d(P,B) = √65 2 . Agora vamos verificar se a área do triângulo ABP é igual a zero, pois é o que se pede na letra C. Primeiro vamos achar as coordenadas do vetor 𝐴𝑃 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ 𝑒 𝐴𝐵⃗⃗ ⃗⃗ ⃗. A (1,9,1), B (1,1,0), P (1,5, 1 2 ). Vetor 𝐴𝑃 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ (𝑋𝑝 − 𝑋𝑎, 𝑌𝑝 − 𝑌𝑎, 𝑍𝑝 − 𝑍𝑎). >>> 𝐴𝑃 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ = (1 − 1, 5 − 9, 1 2 − 1). >>> 𝐴𝑃 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ = (0, −4,− 1 2 ). Vetor 𝐴𝐵 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ (𝑋𝑏 − 𝑋𝑎, 𝑌𝑏 − 𝑌𝑎, 𝑍𝑏 − 𝑍𝑎). >>> 𝐴𝐵 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ = (1 − 1, 1 − 9, 0 − 1). >>> 𝐴𝐵 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ = (0, −8,−1). Depois disso vamos encontrar o produto vetorial 𝐴𝑃 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ 𝑥 𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗ ⃗ = 𝑖 𝑗 𝑘 0 −4 − 1 2 0 −8 −1 Depois de calcular o produto vetorial encontramos i = 0, j = 0, k = 0 Vamos encontrar a Norma... ‖𝐴𝑃 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ 𝑥 𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗ ⃗‖ = √𝑎2 + 𝑏 + 𝑐2 √02 + 02 + 02 √0 + 02 + 02 >>> √0 + 0 + 0 >>> √0 + 0 √0 >>> 0 De fato, a área do triangulo é igual a zero. Verifique se os vetores AP e AB tem a mesma direção, isso é o que se pede na letra D. Para fazer isso vamos mostrar que {𝐴𝑃 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ , 𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗ ⃗}, é 𝐿𝐷 Isto é, exibir k ∈ ℝ tal que 𝐴𝑃 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ = 𝑘 𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗ ⃗ 𝐴𝑃 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ = (0,−4, − 1 2 ) 𝐴𝐵 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ = (0,−8,− 1) (0, −4,− 1 2 ) = k (0, −8,− 1) >>>> (0,−4,− 1 2 ) = 0𝑘,−8𝑘,− 1𝑘) 0 = 0𝑘 ≫≫ 𝑘 = 0 −4 = −8𝑘 ≫≫ 𝑘 = −4 −8 𝑘 = 1 2 − 1 2 = −1𝑘 𝑣𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑟𝑒𝑒𝑠𝑐𝑟𝑒𝑣𝑒𝑟 − 1 2 𝑝𝑜𝑟 − 0,5 𝑞𝑢𝑒 é 𝑎 𝑚𝑒𝑠𝑚𝑎 𝑐𝑜𝑖𝑠𝑎 𝑘 = −0,5 −1 = 𝑘 = 1 2 Ao tirarmos a prova (0,−4,− 1 2 ) = 1 2 ∗ (0, −8, − 1) = (0,−4,− 1 2 ). Concluímos que 𝑘 = 1 2 portanto ele é LD. Eles têm a mesma direção. Email de Contato: rodolfocslivros@gmail.com
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