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GEOMETRIA ANALÍTICA Área por coordenadas A área do polígono cujos vértices são ordenadamente (sentido horário ou anti-horário) (𝑥!, 𝑦!), (𝑥", 𝑦"), ..., (𝑥#, 𝑦#) é dada por 𝐴 = 1 2 |𝐷|, onde: 𝐷 = 2 𝑥! 𝑦! 𝑥" 𝑦" ⋯ 𝑥# 𝑦# 𝑥! 𝑦!4 = 𝑥!𝑦" +⋯+ 𝑥#𝑦! − 𝑥"𝑦! − …− 𝑥!𝑦# Colocando as coordenadas dos pontos como colunas de uma matriz (de acordo com a representação acima), o cálculo de 𝐷 é semelhante ao cálculo de um determinante de terceira ordem: "produto dos elementos da diagonal principal e paralelas menos o produto dos elementos da diagonal secundária e paralelas". Nos triângulos, qualquer ordem de vértices pode ser considerada, mas nos demais polígonos, é necessário colocar no plano cartesiano para conferir a ordem dos vértices. Equação da reta 𝐴𝑥 + 𝐵𝑦 + 𝐶 = 0 A partir da equação geral, podemos isolar 𝑦 para obter a chamada equação reduzida, que é da forma 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑛, sendo que: • 𝑛 é onde a reta corta o eixo 𝑦; • -𝑛/𝑚 é onde a reta corta o eixo 𝑥; • 𝑚 é o coeficiente angular da reta, (correspondente ao valor da tangente do ângulo medido no sentido anti-horário a partir do eixo x até a reta), dado por 𝑚 = 𝑦 − 𝑦$ 𝑥 − 𝑥$ • duas retas são paralelas quando possuem o mesmo coeficiente angular; • duas retas são perpendiculares quando possuem coeficientes angulares inversos e opostos. Exemplo: • Determine a equação da reta que passa pelos pontos (1, 1) e (−1, 5). Conhecendo dois pontos da reta, obtemos seu coeficiente angular: 𝑚 = 𝑦 − 𝑦$ 𝑥 − 𝑥$ = 1 − 5 1 − (−1) = −4 2 = −2 Logo, a equação reduzida é 𝑦 = −2𝑥 + 𝑛, e para encontrar o coeficiente 𝑛 (coeficiente linear), utilizamos qualquer um dos pontos da reta. Por exemplo, pelo ponto (1, 1) temos: 1 = −2 ∙ 1 + 𝑛 ⇒ 𝑛 = 3 Então, a equação da reta é 𝑦 = −2𝑥 + 3. Distância entre ponto e reta 𝑑%& = D 𝐴𝑥 + 𝐵𝑦 + 𝐶 √𝐴" + 𝐵" D Onde: • 𝐴, 𝐵 e 𝐶 são os coeficientes da equação geral da reta; • 𝑥 e 𝑦 são as coordenadas do ponto. Equação da circunferência Equação reduzida: (𝑥 − 𝑥')" + (𝑦 − 𝑦')" = 𝑅" Onde (𝑥' , 𝑦') são as coordenadas do centro e 𝑅 é o raio da circunferência. A equação geral é obtida desenvolvendo-se a equação reduzida, e é da forma: 𝑥" + 𝑦" +𝑚𝑥 + 𝑛𝑦 + 𝑝 = 0, onde: • 𝑚 = −2𝑥' ⇒ 𝑥' = −𝑚/2 • 𝑛 = −2𝑦' ⇒ 𝑦' = −𝑛/2 • 𝑝 = 𝑥'" + 𝑦'" − 𝑅" ⇒ 𝑅 = H−𝑝 + 𝑥'" + 𝑦'" Exemplo: • Determine o centro e o raio da circunferência de equação 𝑥" + 𝑦" − 2𝑥 + 4𝑦 − 4 = 0. Pela equação geral, obtemos o centro dividindo por −2 os coeficientes de 𝑥 e 𝑦. Logo, 𝐶(1,−2). Já o raio é dado por 𝑅 = H−(−4) + 1" + (−2)" = √9 = 3. RESUMOS P x y R x y 0 yc xc C
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