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1 Cursos de Engenharia ALGA, Ficha 7 Recta no plano e no espaço Exercícios: RECTA NO PLANO 1. Escreva a equação da recta que passa pelo ponto P e é perpendicular ao vector n , onde: a) P(3,-1); n =(1,2); b) P(1,-1); n =(1,-1); c) P(3,1); n =(0,2); d) P(-1,2); n = (1,0). 2. Escreva a equação da recta que passa pelo ponto P e é paralela ao vector v , onde: a) P(3,-1); v =(1,2); b) P(1,-1); v =(1,-1); c) P(3,1); v =(0,2); d) P(-1,2); v =(1,0) 3. Escreva a equação da recta que passa por dois pontos P e Q onde: a) P(-1,5); Q(2,0); b) P(1,0); Q(0,3); c) P(0,1); Q(0,-5); d) P(2,3); Q(-5,3) 4. Escreva a equação da recta que passa pelo ponto P e é paralela à recta r: a) P(1,-5); r: 2x - y =3; b) P(2,3); ty tx r 3 21 : ; c) P(0,1); 3 3 2 1 : yx r ; d) P(2,-1); r: x= 3 5. Determine a equação da recta que passa pelo ponto P e é perpendicular à recta r, onde P e r são dados no exercício anterior. 6. Complete: a) A recta 0 1 3 1 yx é paralela ao eixo .........; b) A recta ty x 32 2 é paralela ao eixo .........; c) A recta 2 3 0 1 yx é paralela ao eixo ......... 7. Determine o ponto da recta r : ty tx 1 3 que: a) tem de ordenada 5; b) tem de abcissa –8. 8. O ponto A(0;y) pertence à recta determinada pelos pontos P(1;2) e Q(2;3). Determine o ponto A. 9. Determine o vector direcção, o vector normal, a equação geral, a equação paramétrica, a equação canónica e a equação axial da recta que passa por dois pontos A e B sendo: a) A(-6,8); B(-1,2); b) A(4,0); B(0,3). 10. Sejam dadas quatro rectas: 2x + 5y –1 = 0; 2x + 3 = 0; 3y – 2 = 0; x – y + 3 = 0. a) Construa estas rectas num mesmo sistema de coordenadas; b) Encontre as coordenadas dos pontos de intersecção destas rectas, duas a duas. 11. Os lados dum triângulo são dados pelas equações: 4x + 3y – 5 = 0; x = 2 e x – 3y + 10 = 0. a) Determine as coordenadas dos seus vértices; b) Calcule as medidas das suas alturas 12. Determine as coordenadas do ortocentro do triângulo ABC, sendo: A(-8,3); B(8,5) e C(8,-5). 13. Sejam A(-2,1) e B(3,-4), dois vértices do triângulo ABC. O ponto H(5,-1) é o ortocentro deste triângulo. Determine as coordenadas do vértice C. 14. Determine as coordenadas do centro de gravidade do triângulo ABC se: a) A(-2,0); B(0,2) e C(2,0); b) A(-8,3); B(8,5) e C(8,-5) 2 15. Calcule a área do paralelogramo ABCD sabendo que: D(6,4); a equação dum lado é: x – 2 y = 0 e a equação do lado BC é x – y – 1 = 0. 16. Ache as coordenadas dos vértices do losango ABCD sabendo que: a equação do lado AB é x + 2y = 4; a equação do lado CD é x + 2y = 10 e que a equação de uma diagonal é y = x + 2. 17. Determine os valores de m e n para os quais as rectas r: mx + 8y + n = 0 e s: 2x + my – 1 = 0 são: a) Paralelas; b) Perpendiculares; c) Secantes no ponto A(1,-2); d) Coincidentes. 18. Determine a distância do ponto A(2,3) às rectas seguintes: a) 3x + 4y = -2; b) y = 2x – 4; c) x = 3; d) y = 4; e) ty tx 33 2 ; f) 4 3 2 1 yx . 19. Determine a distância entre duas rectas paralelas r e s, onde: a) r : 2x – y = 0; s: 2x – y = 5; b) r: y = x + 3; s: 3x – 3y + 4 = 0; c) r: x = 1; s: x = -5; d) r : y = 0; s: 2y = 8; e) r: ty tx 1 2 ; s: ty tx 2 21 ; f) r: ty tx 1 2 ; s : x + 2y = 3 20. Determine as coordenadas do ponto Q que é simétrico ao ponto P(-8,12), em relação: a) ao eixo Ox; b) ao eixo Oy; c) à recta x – y = 0; d) à recta 2x + y –1 = 0. 21. Ache as coordenadas do ponto P(-8,12) sobre: a) o eixo OX; b) o eixo OY; c) a recta que passa pelos pontos A(2,-3) e B(-5,1); d) a recta que passa pelo ponto A(-3,4) e é paralela à recta 4x – 3y + 1 = 0; e) a recta que passa pelo ponto A(-3,4) e é perpendicular à recta 4x – 3y + 1= 0. 22. Ache as equações das bissectrizes de duas rectas : a) x – 2y + 1 = 0 e -2x + y = 0; b) –x –2y + 3 = 0 e 2x +3y – 5 = 0. 23. Ache as equações das bissectrizes e as coordenadas do centro da circunferência inscrita no triângulo ABC se: a ) A(1,-2); B(-2,-2) e C(-2,2); b) A(1,1); B(1,4) e C(4,1) 24. Escreva a equação axial: a) da recta r : 06 3 2 xy ; b) da recta s que é simétrica à recta r (dada na alínea anterior) em relação ao eixo OY. 25. Sejam A(-6,-2), B(6,7), C(9,3) e D(1,-3), vértices consecutivos de um quadrilátero convexo. Determine o ponto de intersecção das suas diagonais. 26. Determine a área do triângulo limitado pela recta 04085 yx e pelos eixos coordenados. 27. Escreva a equação da recta que passa pelo ponto F e é perpendicular ao vector )5;2( n . O ponto F é simétrico ao ponto K(3,-4) em relação ao eixo OX. 28. Determine o valor de b para o qual as rectas 5 4 3 2 yx e 30 61 y b x sejam paralelas. 29. Determine o valor de a para o qual as rectas a yx 3 2 3 e 24 4 3 yx sejam perpendiculares. 30. Pelo ponto de intersecção das rectas 01323 yx e 093 yx foi traçada uma recta r paralela à recta 1 54 yx . Escreva a equação de r. Ache a distância de r à recta 1 54 yx . 3 Respostas: 1. a) x+2y-1=0; b) –x+y+2=0; c) y=1; d) x+1=0; 2.a) 2x-y-7=0; b) x+y=0; c) x=3, d) y=2; 3. a) 5x+3y-10=0; b) 3x+y-3=0; c) x=0; d) y=3; 4.a) 2x-y-7=0; b) x+2y-8=0; c) 3x+2y-2=0; d) x=2; 5. a) x+2y+9=0; b) 2x-y-1=0; c) 2x-3y+3=0; d) y=-1; 6. a) OX; b) OY; c) OY; 7. a) P(7;5); b) Q(- 8;-10); 8. A(0;1); 9. a) )6,5( v ; )5,6( n ; 6x+5y-4=0; ty tx 68 56 ; 6 8 5 6 yx ; 1 5 4 3 2 yx ; b) )3,4( v ; )4,3( n ; 3x+4y-12=0; ty tx 3 44 ; 34 4 yx ; 1 34 yx ; 10. b) ) 5 4 , 2 3 ()032()0152( xyx ; ) 3 2 , 6 7 ()023()0152( yyx ; )1,2()03()0152( yxyx ; ) 3 2 , 2 3 ()023()032( yx ; ) 2 3 , 2 3 ()03()032( yxx ; ) 3 2 , 3 7 ()03()023( yxy ; 11. a) A(-1,3); B(2, -1); C(2; 4); b) ;3ah 10 2 3 bh ; 3ch ; 12. H(7; 3); 13. C(17/5; -13/5); 14. a) G(0; 2/3); b) G(8/3; 1); 15. 2; 16. A(0,2); B(2,4); C(4,0); D(-2,6) 17. a) 4m e 2n ; 4m e 2n ; b) nm ,0 ; c) m = 1/2; n = 31/2; d) m = 4 e n = -2; m = -4 e n =2; 18. a) 4; b) 5 53 ; c) 1; d) 1; e) 5 103 ; f) 5 54 ; 19. a) 5 ; b) 6 25 ; c) 6; d) 4; e) 5 ; f) 5 5 ; 20. a) (-8,-12); b) (8,12); c) (12,-8); d) (- 4,14); 21. a) (-8,0); b) (0,12); c) (-12,5); d) ) 25 168 , 25 24 ( , e) ) 5 8 , 5 1 ( , 22. a) 3x-3y+1=0 e x+y-1=0; b) 013355)13253()1352( yx e 013355)13253()1352( yx ; 23. a) x+2y+3=0; 3x+y+4=0; x-y=0; C(-1,-1) ; b) x – y = 0; 025)21( yx 24 ; 025)21( yx ; 22 25 , 22 25 C ; 24. a) 1 69 yx ; b) 1 69 yx ; 25. I =( 3;1); 26. 20; 27. 2x+5y-26=0; 28.18; 29. 4 1 ; 30. 5x+4y-23=0; 41 3 . RECTA NO ESPAÇO 1. Escreva as equações paramétricas da recta que passa pelo ponto M(-3,2,4) e cujo vector director é )3,5,2( v . 2. Escreva a equaçãoda recta de intersecção de dois planos )( e )( : a) )( : 2x+y+z=0 e )( : 4x-5y+1=0; b) )( : 3x+y-z+1=0 e )( é o plano que passa pelo ponto A(1,1,1) e é perpendicular ao vector n =(2,1,-3) c) )( é o plano que passa pelo eixo OX e pelo ponto B(4,-3,-1); )( é o plano que passa pelo ponto C(3,2,-7) e é paralelo ao plano XOZ. 3. Escreva a equação da recta r que: a) passa por M(2,0,-3) e é paralela ao vector (2,-3,5); b) passa por N(2,1,4) e é paralela ao eixo OY; c) passa por P(2,1,1) e é paralela à recta z yx 5 4 3 2 1 ; d) passa por A(1,2,3) e B(2,1,5); e) passa por P(2,-3,5) e é perpendicular ao plano 2x-y+z-1=0. 4 4. Escreva a equação da recta que passa pelos pontos P(-4,1,-3) e Q(-5,0,3). 5. Sejam dados A(3,6,-7) , B(-5,2,3) e C(4,-7,-2). Escreva : a) a equação da mediana partindo de A, do triângulo ABC; b) a equação da linha média que é paralela ao lado BC. 6. Escreva a equação da recta r que passa pelo ponto A e é paralela à recta , onde: a) A (2,3,-5) e : 0323 0723 zyx zyx ; b) A(1,1,1) e : 04523 0432 zyx zyx ; c) A(0,1,4) e : 01253 0532 zyx zyx ; 7. Verifique se as duas rectas r e s são paralelas: a) r: z yx 2 1 3 2 e s: 085 0 zyx zyx ; b) r: tz ty tx 7 2 25 e s: 023 023 zyx zyx ; 8. Ache m para que a recta 0153 0732 mzyx zyx seja perpendicular à recta 012 062 zyx zyx 9. Demonstre que duas rectas r e s intersectam-se ache o ponto de intersecção: a) r: 64 23 32 tz ty tx ; s: 4 41 5 tz ty tx ; b) r: 026754 0721135 zyx zyx ; s: 0663116 010 zyx yx 10. Determine o ângulo entre as duas rectas seguintes: a) 2 )2(3 z yx e 2 5 32 z yx ; b) 0422 054 zyx zyx e 01922 0266 zyx zyx 11. Na pirâmide triangular MABC, as arestas MA, MB e MC são perpendiculares entre si e medem, respectivamente, 4, 3 e 6. O ponto D é o ponto médio de MA. Determine o ângulo entre as rectas CA e DB. 12. Escreva a equação da recta que passa pelo ponto A(-1,2,-3) , é perpendicular ao vector )3,2,6( a e intersecta a recta 5 3 2 1 3 1 zyx . 13. a) Demonstre que as rectas 4 5 3 2 2 1 zyx e tz ty tx 21 22 73 estão situadas num mesmo plano. Respostas: 1. a) x-2y+6z-31=0; b) 4x+2y-z+3=0; c) 3x+y+9=0; d ) y=0; e) x+2y+3z=0; 2. 2x+6y-3z-38=0; 3 .a) n = (3,2,6) ; b) n =(1,1,-3); c) n =(3,2,0); d) n =(4,0,-3); e) n =(0,2,0); f) n =(0,0,3); 4. a) 6x-6y+7z-4=0; b)4x-y-2z+14=0; 5. 15x-5y-6z-16 =0; 6. a) x-2y-2z-6=0; b) x+y+2z-13=0; 7 . a) 4x+8y+z-17=0; b) z=0; 8 . a) 3x-y+2z-7=0; b) –x+y+4z-5=0; c) z=1; d) y=1; 9. a) 5x-2y-3z=0; b) y-z=0; c) x-y=0; 10. a) 4x+4y-3z-9=0; b) 2x+3y-z+2=0; 11. a) y+4z+2=0; b) 2x+7y+3z=0; 12. 2y-z=0