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N O S S O S IT E : w w w .p o rt a li m p a ct o .c o m .b r KL 270410 PROT: 3626 GEOMETRIA ANALÍTICA (CONDIÇÃO DE ALINHAMENTO E EQUAÇÃO DE RETA) PROF:. EQUIPE MATEMÁTICA C O N TE Ú D O - 2 01 1 08 4 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO IMPACTO: A Certeza de Vencer!!! AREA DE UM TRIANGULO. Uma aplicação curiosa na Geometria Analítica, relacionada com determinantes, está no cálculo da área de um triângulo ABC conhecidas as coordenadas de seus vértices. Dado o triângulo de vértices em A(x1, y1), B(x2, y2) e C(x3, y3), pode-se demonstrar que a área do triângulo é S, onde: 1 1 1 2 1 33 22 11 yx yx yx S Ex: Calcule a área do triângulo ABC, sendo A(–2, 1), B(5, 3) e C(0, 2). AREA DE UM POLIGONO CONVEXO. A área de um polígono convexo qualquer pode ser obtida dividindo-o em triângulos distintos e, a seguir calculando-se a soma das áreas desses triângulos. Como esse processo é extremamente trabalhoso, vamos utilizar um processo prático. Sejam A, B, C, ..., M vértices consecutivos de um polígono convexo qualquer. A área S desse polígono é dada por: 2 1 S ONDE: AMCBA AMCBA yyyyy xxxxx ATENÇÃO: Os vértices devem ser consecutivos, isto é, tomamos um vértice qualquer como ponto inicial e percorremos o polígono num sentido. ATIVIDADES 01. Calcule a área do polígono cujas coordenadas dos vértices são (–2, –2), (3, 3), (4, 1), (0, 5) e (–3, 4). 02. Duas irmãs receberam como herança um terreno na forma do quadrilátero ABCD, representado abaixo em um sistema de coordenadas. Elas pretendem dividi-lo, construindo uma cerca reta perpendicular ao lado AB e passando pelo ponto P = (a, 0). O valor de a para que se obtenham dois lotes de mesma área é: a) 15 b) 225 c) 25 d) 52 e) 225 03. Um agricultor recebe uma herança e decide investir em terras para aumentar sua produção. Resolve comprar um terreno ao lado do seu, e o corretor cobra R$ 2.000,00 a unidade de área (u). O terreno tem a forma de um quadrilátero de vértices A, B, C e D. Em sua representação no plano cartesiano, em que a unidade em cada um dos eixos representa a unidade de comprimento sobre o terreno, tem-se A(0, 0), B(0, 1) e D(3 ,0). Sabe-se que a equação da reta que contém os pontos D e C é 3x + 2y = 9, enquanto que a reta que contém os pontos B e C também passa pelo ponto (4, 2). Faça os cálculos necessários e determine o valor que o agricultor irá pagar pelo terreno. COORDENADAS DO BARICENTRO. O segmento com extremidades em um vértice de um triângulo e no ponto médio do lado oposto é chamado de mediana. O ponto de encontro dessas medianas é conhecido como baricentro do triângulo. Podemos obter as coordenadas do baricentro a partir das coordenadas dos vértices do triângulo, ou seja: Basta calcularmos a média aritmética das abscissas e das ordenadas dos vértices. 3 ; 3 CBA G CBA G yyy y xxx x Ex: Obtenha as coordenadas do baricentro do triângulo de vértices em A(6; 2), B(5; 1) e C(–4; –2). N O S S O S IT E : w w w .p o rt a li m p a ct o .c o m .b r C O N TE Ú D O - 2 01 1 REVISÃO IMPACTO - A CERTEZA DE VENCER!!! CONDIÇÃO DE ALINHAMENTO. Quando o ponto C pertencer ao segmento AB , a área será igual a zero, ou seja, os pontos estão alinhados. 0 1 1 1 2 1 0 33 22 11 yx yx yx S Logo, como a área é igual a zero, o determinante é zero, isto é: 0 1 1 1 33 22 11 yx yx yx Condição de alinhamento dos pontos A(x1, y1), B(x2, y2) e C(x3, y3) Ex: Calcule k para que os pontos de coordenadas (k, 1), (–2, 3) e (5, 0) estejam alinhados. EQUAÇÃO GERAL DA RETA. Existe um postulado da Geometria Euclidiana que afirma: Na Geometria Analítica, dois pontos podem ser interpretados como dois pares ordenados e a reta, como uma equação do 1º grau nas incógnitas x e y. Assim, conhecendo-se as coordenadas de dois pontos no plano cartesiano, podemos obter a equação da reta que os contém. Observe o exemplo: Obtenha a equação da reta que passa pelos pontos A(2, 2) e B(4, –3). Dados os pontos A(x1, y1) e B(x2, y2), a equação da reta que os contém é obtida por: 0 1 1 1 22 11 yx yx yx Lembre-se da condição de alinhamento. Fazendo-se os cálculos obtemos uma equação do tipo: Ax + By + C = 0 A equação Ax + By + C = 0, para A, B e C reais é dita EQUAÇÃO GERAL DA RETA. Ex1: Obtenha a equação geral, da reta que passa pelos pontos (–7, 2) e (–1, 5). Ex2:Um personal trainer acompanhando os preparativos de um atleta observou que o rendimento deste crescia linearmente com o tempo. Aproveitando seus conhecimentos matemáticos, registrou em um gráfico cartesiano o percurso em km no final do 5º e do 15º dia, conforma a figura abaixo. A equação da reta que passa pelos pontos A e B é: a) 0252 yx b) 01052 yx c) 0225 yx d) 01052 yx e) 0225 yx EQUAÇÃO REDUZIDA DA RETA. A importância de deixarmos a equação de uma reta na forma reduzida está em associar seus elementos com a inclinação da reta em relação ao eixo x das ordenadas. Dada a equação geral da reta Ax + By + C = 0, podemos isolar o valor da componente y, obtendo assim uma equação que damos o nome de EQUAÇÃO REDUZIDA DA RETA. C--Ax⇒ 0 By CByAx B C- B Ax-y B C-Ax-y⇒ Chamando mB A- e nB C- , temos uma equação do tipo: nmx y A esta equação damos o nome de EQUAÇÃO REDUZIDA DA RETA. Ex: Obtenha a equação reduzida da reta r, cuja equação geral é 2x – 2y – 7 = 0. COEFICIENTE ANGULAR. Representa a declividade, a inclinação da reta, a sua direção. Sendo a medida do ângulo que a reta r forma com o eixo x, no seu sentido positivo, existem quatro possibilidades: Det A = 0
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