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TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO NÍVEL 1 – ESA/EEAR 1. (EEAR 2018) Se A(x,y) pertence ao conjunto dos pontos do plano cartesiano que distam d ao ponto ( )0 0,C x y , sendo d>2, então: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 0 0 2 2 2 0 0 2 2 0 0 0 0 ) 0 ) ) 2 ) a x x y y d b x x y y d c x x y y d d y y d x x − + − + = − + − = − + − = − = − 2. (EEAR 2017) Seja ( ) ( ) 2 2 1 6 25x y− + − = a equação reduzida de uma circunferência de centro C(a,b) e raio R. Assim, a+b+R é igual a: a) 18 b) 15 c) 12 d) 9 3. (ESA 2016) A equação da circunferência de centro (1,2) e raio 3 é: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ) 2 4 14 0 ) 2 4 4 0 ) 4 2 4 0 ) 4 2 14 0 ) 2 4 14 0 a x y x y b x y x y c x y x y d x y x y e x y x y + − − + = + − − − = + − − − = + − − − = + − − − = 4. (ESA 2013) Dada a equação da circunferência ( ) ( ) 2 2 2x a y b r− + − = , sendo (a,b) as coordenadas do centro e r a medida do raio, identifique a equação geral da circunferência de centro (2,3) e raio igual a 5 é: 2 2 2 2 2 2 2 2 ) 25 ) 4 12 0 ) 4 16 ) 4 6 12 0 ) 6 9 a x y b x y xy c x x d x y x y e y y + = + − − = − = − + − − − = − = − 5. (EEAR 2016) Para que uma circunferência 2 2: 4 0x y mx y c + − − − = tenha centro C(1,2) e raio R=5, os valores de m e de c são, respectivamente: a) -1 e -10 b) -2 e 25 c) 1 e -20 d) 2 e 20 NÍVEL 2 – OFICIALATO 1. (Acafe 2021) Analise as afirmações a seguir: I. A equação da reta s que é paralela a reta r : 3x 4y 2 0+ − = e passa pelo ponto A( 1, 6)− é s : 3x 4y 21 0.+ − = II. As retas v e t estão representadas no plano cartesiano a seguir e são perpendiculares. Se as coordenadas do ponto A são (m, n), então m n 2.+ = III. Se os pontos A, B e C pertencem à circunferência ,λ então sua equação é 2 2: 45x 18y 63y 0.λ + − = TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO IV. A reta y x 2= + é secante à circunferência de equação 2 2x y 1.+ = Assinale a alternativa que contém todas as corretas a) I - II b) I - IV c) II - III d) I - III - IV 2. (EsPCEx 2021) Sabendo-se que a equação 2 22x ay bxy 4x 8y c 0+ − − + + = representa uma circunferência de raio 3, a soma a b c+ + é igual a a) 10.− b) 6.− c) 2.− d) 2. e) 6. 3. (Ufpr 2020) Considere a circunferência B, cuja equação no plano cartesiano é 2 2x y 8x 10y 21 0.+ − + + = Qual das equações abaixo descreve uma circunferência que tangencia B? a) 2 2(x 1) (y 2) 15.+ + − = b) 2 2(x 2) (y 2) 5.+ + + = c) 2 2(x 3) (y 1) 3.− + − = d) 2 2(x 7) (y 2) 10.− + − = e) 2 2(x 3) (y 2) 9.+ + + = 4. (AFA 2020) O ponto da reta r : x 3y 10 0+ − = que está mais próximo da origem do sistema cartesiano é também exterior à circunferência 2 2: 2x 2y 4x 12y k 4 0,λ + + − + − = com k . É correto afirmar que dentre os possíveis valores de k a) existem 8 elementos. b) três são números primos. c) há um elemento que é um quadrado perfeito. d) existem números negativos. 5. (Ufrgs 2020) A área do quadrilátero formado pelos pontos de interseção da circunferência de equação 2 2(x 1) y 4+ + = com os eixos coordenados é a) 3. b) 2 3. c) 3 3. d) 4 3. e) 12. 6. (Ueg 2020) Sejam 1P e 2P os pontos de intersecção entre a circunferência de raio r 5= centrada na origem e a reta x y 1 0.− + = A distância entre 1P e 2P é igual a a) 6 b) 2 3 c) 2 2 d) 3 2 e) 3 3 7. (EsPCEx 2020) As equações das retas paralelas à reta r : 3x 4y 1 0,+ − = que cortam a circunferência 2 2: x y 4x 2y 20 0λ + − − − = e determinam cordas de comprimento igual a 8, são, respectivamente a) 3x 4y 5 0+ + = e 3x 4y 25 0.+ + = b) 3x 4y 5 0+ − = e 3x 4y 25 0.+ − = c) 3x 4y 5 0− + = e 3x 4y 25 0.− + = d) 3x 4y 5 0+ − = e 3x 4y 25 0.+ + = e) 3x 4y 5 0+ + = e 3x 4y 25 0.+ − = TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO 8. (Fgv 2020) No plano cartesiano, a reta de equação 3x 4y 0+ = determina, na circunferência 2 2x y 4x 2y 20 0,+ − − − = uma corda cujo comprimento é: a) 2 22 b) 2 18 c) 2 20 d) 2 21 e) 2 19 9. (AFA 2019) Considere no plano cartesiano os pontos A (2, 0) e B (6, 4)− que são simétricos em relação à reta r. Se essa reta r determina na circunferência 2 2x y 12x 4y 32 0+ − − + = uma corda que mede n unidades de comprimento, então n pertence ao intervalo a) [4, 5[ b) [3, 4[ c) [2, 3[ d) [1, 2[ 10. (AFA 2018) Considere no plano cartesiano a circunferência λ tangente à bissetriz dos quadrantes ímpares no ponto A(1,1). Sabendo que a reta t : x y 4 0− + = tangencia λ no ponto B, marque a opção correta. a) A soma das coordenadas de B é igual a 3. b) P( 1, 2)− é exterior a .λ c) O ponto de λ mais próximo da origem é Q(0, 2 2).− d) A bissetriz dos quadrantes pares é exterior a .λ 11. (EsPCEx 2018) Uma circunferência tem centro no eixo das abscissas, passa pelo ponto (4, 4) e não intercepta o eixo das coordenadas. Se a área do círculo definido por essa circunferência é 17 ,π a abscissa de seu centro é a) 3. b) 4. c) 5. d) 6. e) 7. 12. (Efomm 2017) Sejam as circunferências 2 2 1c : x y 16 0+ − = e 2 2 2c : (x 2) (y 2) 4.− + + = Considere A e B os pontos de intersecção dessas circunferências. Determine a distância entre A e B. a) 2 7 b) 14 c) 2 14 d) 7 e) 7 2 13. (AFA 2017) Seja 2 2: 3x 3y 6x 12y k 0,λ + − − + = uma circunferência que no plano cartesiano tem intersecção vazia com os eixos coordenados. Considerando k , é correto afirmar que a) k k P , 3 3 é interior a .λ b) existem apenas dois valores inteiros para k. c) a reta r : x k= intersecta .λ d) se c é o comprimento de ,λ então c 2π unidades de comprimento. 14. (EsPCEx 2017) Seja C a circunferência de equação 2 2x y 2x 4y 2 0.+ + + + = Considere em C a corda MN cujo ponto médio é P( 1, 1).− − O comprimento de MN (em unidade de comprimento) é igual a a) 2 b) 3 c) 2 2 d) 2 3 e) 2 15. (Efomm 2016) Quanto à posição relativa, podemos classificar as circunferências 2 2(x 2) (y 3) 9− + − = e 2 2x y 8x 15 0+ − + = a) secantes. b) tangentes internas. c) tangentes externas. d) externas. e) internas. TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO 16. (EsPCEx 2016) Considere a circunferência que passa pelos pontos (0, 0), (0, 6) e (4, 0) em um sistema de coordenadas cartesianas ortogonais. Sabendo que os pontos (0, 6) e (4, 0) pertencem a uma reta que passa pelo centro dessa circunferência, uma das retas tangentes a essa circunferência, que passa pelo ponto (3, 2),− tem por equação a) 3x 2y 13 0− − = b) 2x 3y 12 0− − = c) 2x y 8 0− − = d) x 5y 13 0− − = e) 8x 3y 18 0+ − = 17. (AFA 2016) Considere os pontos A (4 , 2),− B (2 , 0) e todos os pontos P (x , y), sendo x e y números reais, tais que os segmentos PA e PB são catetos de um mesmo triângulo retângulo. É correto afirmar que, no plano cartesiano, os pontos P (x , y) são tais que a) são equidistantes de C (2 , 1)− b) o maior valor de x é 3 2+ c) o menor valor de y é 3− d) x pode ser nulo.18. (AFA 2015) Considere no plano cartesiano um triângulo equilátero ABC em que: - os vértices B, de abscissa positiva, e C, de abscissa negativa, estão sobre o eixo OX; - possui baricentro no ponto 3 G 0, 3 Considere também, nesse mesmo plano cartesiano, a circunferência 1λ inscrita e a circunferência 2λ circunscrita ao triângulo ABC. Analise as proposições abaixo e escreva (V) para verdadeira e (F) para falsa. ( ) A reta r, suporte do lado AB, passa pelo ponto ( 1, b),− em que b é o dobro do oposto do coeficiente angular de r ( ) O círculo delimitado por 2λ contém o ponto 1 , 3 2 − ( ) O ponto da bissetriz dos quadrantes ímpares de abscissa 3 3 pertence a 1λ A sequência correta é a) V - F - V b) F - F - V c) V - F - F d) F - V - F 19. (AFA 2015) Considerando a circunferência de equação 2 2: x y 2x 4y 4 0,λ + + − − = é correto afirmar que a) λ é concêntrica com 2 2: (x 1) (y 2) 1α − + − = b) o ponto O(0,0) é exterior a λ c) a reta r : x y 3 0− + = é tangente a λ d) λ é simétrica da circunferência 2 2: (x 1) (y 2) 9,β − + + = em relação ao ponto O(0,0). TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO 20. (Esc. Naval 2014) A equação da circunferência tangente às retas y x= e y x= − nos pontos (3, 3) e ( 3, 3)− é a) 2 2x y 12x 18 0+ − + = b) 2 2x y 12y 18 0+ − + = c) 2 2x y 6x 9 0+ − + = d) 2 2x y 6y 9 0+ − + = e) 2 2x y 16x 20 0+ − + = 21. (AFA 2014) A circunferência λ é tangente à reta 3 r : y x 4 = também é tangente ao eixo das abscissas no ponto de abscissa 6. Dentre as equações abaixo, a que representa uma parábola que contém a origem do plano cartesiano e o centro de λ é a) 212(y x) x 0− + = b) 23y 12y 2x 0− + = c) 22y 3x 0− = d) 212y x 0− = 22. (EsPCEx 2014) Sejam dados a circunferência 2 2: x y 4x 10y 25 0λ + + + + = e o ponto P, que é simétrico de (–1, 1) em relação ao eixo das abscissas. Determine a equação da circunferência concêntrica à λ e que passa pelo ponto P. a) 2 2: x y 4x 10y 16 0λ + + + + = b) 2 2: x y 4x 10y 12 0λ + + + + = c) 2 2: x y 4x 5y 16 0λ − + − + = d) 2 2: x y 4x 5y 12 0λ + − − + = e) 2 2: x y 4x 10y 17 0λ − − − − = 23. (EsPCEx 2013) Considere a circunferência ( ) 2 2x y 4x 0λ + − = e o ponto ( )P 1, 3 . Se a reta t é tangente a λ no ponto P, então a abscissa do ponto de intersecção de t com o eixo horizontal do sistema de coordenadas cartesianas é a) –2 b) 2 3+ c) 3 d) 3 3+ e) 3 3 3+ 24. (EsPCEx 2012) O ponto da circunferência + + + + =2 2x y 2x 6y 1 0 que tem ordenada máxima é a) ( )−0, 6 b) ( )− −1, 3 c) ( )−1,0 d) ( )2,3 e) ( )−2, 3 25. (AFA 2012) No plano cartesiano, a circunferência λ de equação 2 2x y 6x 10y k 0,+ − + + = com k , determina no eixo das ordenadas uma corda de comprimento 8.= Dessa forma, é correto afirmar que a) λ é tangente ao eixo Ox b) o raio de λ é igual a k c) ( )P k , 1 λ− d) λ é secante à reta x k= GABARITO NÍVEL 1 1. B 2. C 3. B 4. D 5. D GABARITO NÍVEL 2 Resposta da questão 1: [A] Analisando as afirmativas: [I] Verdadeira. Coeficiente angular da reta s : s 3 1 3 3x 4y 2 0 y x m 4 2 4 + − = = − + = − Equação da reta s : ( ) 3 y 6 x 1 4y 24 3x 3 3x 4y 21 0 4 − = − + − = − − + − = [II] Verdadeira. Equação da reta v : x y 1 0 2 1 0 x y 2 0 2 0 1 = + − = Coeficiente angular da reta t : TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO ( )t 1 x y 2 0 y x 2 m 1 1 + − = = − + = − = − Equação da reta t : ( )y 3 1 x 0 x y 3 0− = − − + = Determinação do ponto A : m n 2 0 1 5 A , m n 3 0 2 2 1 5 m n 2 2 2 + − = − − + = + = − + = [III] Falsa. Coordenadas do centro da circunferência: 2 2 5 2 7 C , C 0, 2 2 2 − + + = Raio da circunferência: ( ) 2 2 7 9 25 5 R 0 2 2 4 R 2 4 4 2 = − + − = + = = Logo, a equação pedida é: ( ) 2 2 2 2 2 2 2 7 5 49 25 x 0 y x y 7y 2 2 4 4 4x 4y 28y 24 0 − + − = + − + = + − + = [IV] Falsa. Resolvendo o sistema, obtemos: ( ) ( ) 22 2 2 2 2 y x 2 x x 2 1 2x 2 2x 1 0 x y 1 2 2 4 2 1 8 8 0Δ = + + + = + + = + = = − = − = Como o discriminante é nulo, as curvas são tangentes entre si. Resposta da questão 2: [B] Para que a equação represente uma circunferência, o termo xy deve ser nulo. Logo: b 0= Também temos que: ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 22 2 2x ay 4x 8y c 0 8 16 16 2 x 2x 1 a y y 2 c a aa 4 16 2 x 1 a y 2 c a a a 4 8 c x 1 y 1 2 a a 2 + − + + = − + + + + = + − − + + = + − − + + = + − Outra condição para que a equação represente uma circunferência é que: a 2= Dessa forma: ( ) ( ) 2 2 2 c x 1 y 2 5 2 − + + = − Como o raio vale 3, devemos ter: c c 5 3 9 5 c 8 2 2 − = − = − = − Portanto: a b c 2 0 8 6+ + = + − = − Resposta da questão 3: [B] Sejam as circunferências de centros em 1C e 2C , cujos raios são, respectivamente, 1r e 2r . Tais circunferências são tangentes se, e somente se, 1 2 1 2d(C , C ) r r= + ou 1 2 1 2d(C , C ) | r r |,= − em que 1 2d(C , C ) é a distância entre 1C e 2C . Completando os quadrados, temos 2 2 2 2 2x y 8x 10y 21 0 (x 4) (y 5) (2 5) .+ − + + = − + + = Logo, o centro da circunferência B é (4, 5)− e seu raio é igual a 2 5. Sendo os raios das circunferências exibidas nas alternativas iguais a 15, 5, 3, 10 e 3, podemos concluir que a candidata mais forte a tangente é a de equação 2 2(x 2) (y 2) 5+ + + = (o único radical semelhante a 2 5 é 5). Com efeito, a distância entre os centros é 2 2(4 2) ( 5 2) 3 5+ + − + = e a soma dos raios é igual a 2 5 5 3 5.+ = Portanto, segue que B e 2 2(x 2) (y 2) 5+ + + = são tangentes exteriormente. Resposta da questão 4: [B] TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO Coeficiente angular da reta r. r r : x 3y 10 0 3y x 10 1 10 y x 3 3 1 m 3 + − = = − + = − + = − Coeficiente angular da reta s. r s s s 1 m m 1 m 1 m 3 3 = − − = − = Equação da reta s. ( )y 0 3 x 0 y 3x − = − = Coordenadas do ponto P. (r) x 3y 10 (s) y 3x + = = Resolvendo o sistema, encontramos x 1= e y 3.= Logo, P(1, 3). Condição para a existência da circunferência. 2 2 2 2 2 2 : 2x 2y 4x 12y k 4 0 k 4 x y 2x 6y 0 2 k 4 x 2x 1 y 6y 9 10 2 k 4 10 0 k 24 2 λ + + − + − = − + + − + = − + + + + − + + = + − + + Como P é exterior à circunferência, temos: 2 22 1 2 3 4 1 12 3 k 4 0 k 16 + + − + − Portanto o possíveis valores de k são: 17,18,19, 20, 21, 22 e 23. Resposta: Opção correta é a [B], três são números primos (17,19 e 23). Resposta da questão 5: [D] Tem-se que 2 2 2 2 2(x 1) y 4 (x 1) y 2 .+ + = + + = Logo, como a circunferência tem centro em ( 1, 0)− e raio 2, os pontos de interseção com o eixo das abscissas são ( 3, 0)− e (1, 0). Tomando x 0,= vem 21 y 4 y 3.+ = = Desse modo, os pontos de interseção com o eixo das ordenadas são (0, 3)− e (0, 3). A resposta é 1 2 (1 ( 3)) ( 3 0) 4 3. 2 − − − = Resposta da questão 6: [D] A equação da circunferência centrada na origem e de raio r 5= é 2 2x y 5.+ = Logo, as abscissasde 1P e 2P são tais que 2 2 2x (x 1) 5 x x 2 0 x 2 ou x 1. + + = + − = = − = Portanto, vem 1P ( 2, 1)= − − e 2P (1, 2),= o que implica em 2 2 1 2d(P , P ) (1 2) (2 1) 3 2. = + + + = Resposta da questão 7: [E] Completando os quadrados, temos 2 2 2 2 2x y 4x 2y 20 0 (x 2) (y 1) 5 .+ − − − = − + − = Logo, o centro de λ é =C (2,1) e seu raio mede 5. Agora, é fácil ver que a distância de C às cordas de comprimento 8 é igual a 3. Daí, como as retas paralelas à reta r têm equação + + =3x 4y c 0, vem 2 2 | 3 2 4 1 c | 3 |10 c | 15 3 4 c 25 ou c 5. + + = + = + = − = TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO Portanto, as equações pedidas são + + =3x 4y 5 0 e + − =3x 4y 25 0. Resposta da questão 8: [D] Pontos de intersecção entre a reta e a circunferência: 2 2 2 2 2 2 2 2 3x 3x 4y 0 y 4 3x 3x x 4x 2 20 0 4 4 9x 3x x 4x 20 0 16 2 16x 9x 64x 24x 320 0 25x 40x 320 0 5x 8x 64 0 8 64 1280 4 4 21 x 10 5 3 4 4 21 3 3 21 y 4 5 5 + = = − + − − − − − = + − + − = + − + − = − − = − − = + = = − = − = 4 4 21 3 3 21 , 5 5 + − − e 4 4 21 3 3 21 , 5 5 − − + Logo, o comprimento da corda vale: 2 2 2 2 2 4 4 21 4 4 21 3 3 21 3 3 21 c 5 5 5 5 8 21 6 21 21 21 c 100 10 5 5 5 5 c 2 21 + − − − − + = − + − − = + = = = Resposta da questão 9: [A] Como os pontos ( )A 2, 0 e ( )B 6, 4− são simétricos em relação à reta r, o ponto M, médio do segmento AB, dado por ( )0 42 6 M , , 2 2 + −+ pertence à reta r. ( ) AB AB AB M 4, 2 4 0 m 6 2 4 m 4 m 1 − − − = − − = = − Logo, o ponto ( )M 4, 2− é um ponto da reta r, que possui coeficiente angular igual a 1, pois é perpendicular à reta AB. Portanto, a equação da reta r é: ( ) ( )y 2 1 x 4 y 2 x 4 y x 6 − − = − + = − = − Os pontos que definem a corda que a reta r determina na circunferência cuja equação é 2 2x y 12x 4y 32 0+ − − + = são dados pela solução do sistema não linear abaixo: ( ) ( ) 2 2x y 12x 4y 32 0 i y x 6 ii + − − + = = − Das equações (i) e (ii), ( ) ( ) ( ) ( ) 22 2 2 2 2 2 x x 6 12x 4 x 6 32 0 x x 12x 36 12x 4x 24 32 0 2x 28x 92 0 x 14x 46 0 14 14 4 1 46 x 2 1 14 2 3 x 2 x 7 3 + − − − − + = + − + − − + + = − + = − + = − − − − = = = Assim, os pontos que definem a corda são: ( )C 7 3,1 3+ + e ( )D 7 3,1 3 .− − Logo, ( ) ( ) 2 2 n 7 3 7 3 1 3 1 3 n 12 12 n 24 n 2 6 n 4,89 n 4, 5 = − − − + − − − = + = = Resposta da questão 10: [C] Sendo y x 4= + a forma explícita da equação de t, podemos concluir que t e y x= são paralelas, uma vez que seus coeficientes angulares são iguais. Em consequência, se A e B são pontos de tangência a ,λ então AB é um diâmetro de .λ Considere a figura. TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO A reta AB, perpendicular à reta y x,= tem por equação y 1 ( 1) (x 1) y x 2.− = − − = − + Logo, a abscissa do ponto B é tal que x 2 x 4 2x 2 x 1.− + = + = − = − Portanto, vem B ( 1, 3).= − O centro, C, de λ corresponde ao ponto médio do segmento AB, ou seja, 1 1 1 3 C , (0, 2). 2 2 − + = = Daí, segue que o raio de λ mede 2 2d(C, A) (1 0) (1 2) 2.= − + − = A equação de ,λ assim, é dada por 2 2 2 2 2(x 0) (y 2) ( 2) x (y 2) 2.− + − = + − = [A] Falsa. Na verdade, temos 1 3 2.− + = [B] Falsa. Seja 2 2f(x, y) x (y 2) 2.= + − − Tem-se que 2 2f( 1, 2) ( 1) (2 2) 2 0.− = − + − − Por conseguinte, P( 1, 2)− é interior a .λ [C] Verdadeira. Com efeito, pois como C pertence ao eixo das ordenadas, e sendo r 2= o raio de ,λ temos C CQ (x , y r) (0, 2 2).= − = − [D] Falsa. A distância de C à reta x y 0+ = é dada por 2 2 | 0 2 | 2 2. 21 1 + = = + Portanto, λ e a bissetriz dos quadrantes pares são tangentes. Resposta da questão 11: [C] Como a área do círculo é 17 ,π temos: 2r 17 ,π π= onde r é a medida do raio do círculo. 2r 17= Sendo ( )CC x , 0 o centro da circunferência, temos: ( ) 2 2 Cx x y 17− + = Como o ponto ( )4, 4 pertence à circunferência, temos: ( ) ( ) 2 2 C 2 C C C 4 x 4 17 4 x 1 4 x 1 ou 4 x 1 − + = − = − = − = − De C4 x 1,− = Cx 3= De C4 x 1,− = − Cx 5= Assim, a circunferência têm equação ( ) 2 2x 3 y 17− + = ou ( ) 2 2x 5 y 17.− + = Observe que a circunferência ( ) 2 2x 3 y 17− + = intercepta o eixo das ordenadas, pois a equação ( ) 2 20 3 y 17− + = admite solução real, já a circunferência ( ) 2 2x 5 y 17− + = não intercepta o eixo das ordenadas, pois equação ( ) 2 20 5 y 17− + = não admite solução real. Portanto, a abscissa do centro da circunferência é 5. Resposta da questão 12: [B] Resolvendo um sistema com as equações das circunferências. 2 2 2 2 x y 16 x 4x 4 y 4y 4 4 + = − + + + + = TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO Fazendo a diferença entre a primeira e a segunda equações, temos: y x 5= − Substituindo o resultado acima na primeira equação, temos: 22x 10x 9 0− + = 5 7 5 7 x ou x = 2 2 5 7 5 7 5 7 5 7 x y B , 2 2 2 2 5 7 5 7 5 7 5 7 x y A , 2 2 2 2 + − = + − + + − + = = = − − − − − − = = = Logo, a distância entre os pontos A e B será dada por: 2 2 2 25 7 5 7 5 7 5 7 AB 7 7 14 2 2 2 2 + − − + − − = − + − = + = Resposta da questão 13: [B] Colocando na equação geral da circunferência: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3x 3y 6x 12y k 0 3 x 2x 3 y 4y k 0 3 x 2x 1 3 y 4y 4 15 k 15 k x 1 y 2 R 3 + − − + = − + − + = → − + + − + = − − − + − = = Assim, conclui-se que o centro da circunferência será em (1, 2) e que para que a mesma possua intersecção vazia com os eixos coordenados é necessário que: 20 R 1 0 R 1 15 k 0 1 0 15 k 3 12 k 15 com k 3 → − → − → Analisando as alternativas conclui-se que apenas a alternativa [B] é a correta, pois entre o intervalo 12 e 15 há apenas dois números inteiros: 13 e 14. Resposta da questão 14: [C] Determinando o centro A e o raio r da circunferência: 2 2 2 2 2 2 x y 2x 4y 2 0 x 2x 1 y 4y 4 2 4 1 (x 1) (y 2) 3 + + + + = + + + + + = − + + + + + = Portanto, A( 1, 2)− − e r 3= Sabemos que AP 1,= pois são pontos que estão na mesma reta vertical. Utilizando o Teorema de Pitágoras podemos determinar o valor de PN: 22 2PN 1 3 PN 2+ = = Logo, MN 2 2.= Resposta da questão 15: [A] Sejam 2 21 : (x 2) (y 3) 9λ − + − = e 2 2 2 : x y 8x 15 0.λ + − + = É imediato que 1C (2, 3)= e 1r 3.= Ademais, completando os quadrados na equação de 2,λ encontramos 2 2 2 : (x 4) (y 0) 1.λ − + − = Daí, vem 2C (4, 0)= e 2r 1.= A distância entre os centros de 1λ e 2λ é dada por 2 2 1 2d(C , C ) (4 2) (0 3) 13.= − + − = Logo, como 1 2r r 4+ = e 1 2r r 2,− = temos TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO 1 2 1 2 1 2| r r | d(C , C ) r r .− + Portanto, podemos concluir que 1λ e 2λ são secantes. Resposta da questão 16: [A] Centro da circunferência (ponto médio do diâmetro). ( ) 0 4 6 0 C , C 2,3 2 2 + + = = Cálculo do raio da circunferência. 2 2(4 0) (6 0) 2 13 r 13 2 2 − + − = = = Equação da reta tangente à circunferência.( )y 2 m x 3 mx y 3m 2 0+ = − − − − = Sabendo que a distância do centro à reta tangente é o raio, podemos escrever: ( )2 2 2 2 2 2m 3 3m 2 13 ( m 5) 13 m 1 12m 10m 12 0 6m 5m 6 0 m 1 − − − = − − = + − − = − + = + Resolvendo a equação do segundo grau, obtemos: 5 169 3 2 m m ou m 2 6 2 3 = = = − Se 3 m 2 = a equação da reta será dada por 3 y 2 (x 3) 3x 2y 13 0 2 + = − − − = Se 2 m 3 = − a equação da reta será dada por 2 y 2 (x 3) 2x 3y 0 3 + = − − + = Portanto, a alternativa [A] é a correta. Resposta da questão 17: [B] Se PA e PB são catetos de um mesmo triângulo retângulo, então AB será a hipotenusa do mesmo. Se AB é a hipotenusa, então sabemos que oposto a ela encontra-se um ângulo reto. Se imaginarmos um arco oposto a este ângulo reto, concluímos que tal arco deve ter um ângulo deve ter 180 , pois sabe-se que a medida de um ângulo inscrito em uma circunferência é igual à metade da respectiva medida do ângulo central (ou arco correspondente). Daí, pode-se perceber que o conjunto de pontos P(x,y) tais que os segmentos PA e PB formem catetos de um mesmo triângulo retângulo é uma circunferência cujo diâmetro é igual à hipotenusa dos triângulos retângulos possíveis. A figura a seguir dá exemplo de dois triângulos retângulos possíveis (catetos identificados em vermelho). Sabendo-se disso tudo, pode-se calcular o raio da circunferência, que será igual a metade da hipotenusa AB. A hipotenusa pode ser calculada pela fórmula de distância entre dois pontos (A e B). Assim: ( ) ( ) 2 2 2 2dist AB 4 2 2 0 (2) ( 2) 8 2 2= − + − − = + − = = Assim, o raio da circunferência será: 2 2 R 2 2 = = Do gráfico percebe-se facilmente que as coordenadas do centro da circunferência serão D(3, 1).− Outra maneira de se encontrar tais coordenadas seria deduzir a equação da reta e utilizar a fórmula da distância entre dois pontos, uma vez que tal distância é conhecida (no caso B e D ou A e D, que distam de R 2= entre si). TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO Analisando então as afirmativas da questão, temos os pontos P (x, y) são tais que: [A] Incorreto. O ponto C sugerido é um ponto qualquer dentro da circunferência e não corresponde ao centro da mesma, e portanto não é equidistante dos pontos P (x, y). [B] Correto. O maior valor de x corresponde a coordenada do centro da circunferência, ou seja D(3, 1),− somado ao raio da mesma, R 2,= indicado em azul na figura apresentada. Assim, o valor máximo de x é 3 2.+ [C] Incorreto. O maior valor de y corresponde a coordenada do centro da circunferência, ou seja D(3, 1),− somado ao raio da mesma, R 2.= Assim, o valor máximo de y é 1 2 2,41.− − − [D] Incorreto, pois a circunferência não toca o eixo das coordenadas. Resposta da questão 18: [A] Sabendo que G pertence à mediana relativa ao lado BC, segue que a origem, O, dos eixos cartesianos é o ponto médio do lado BC, e A pertence ao semieixo positivo das ordenadas. Além disso, temos 1 GO AO, 3 = o que implica em AO 3= e, portanto, A (0, 3).= Daí, 2 BC AO 3 = implica em BC 2,= resultando em B (1, 0)= e C ( 1, 0).= − A equação da reta r é dada por y tg120 x 3 3x 3.= + = − + Logo, segue que ( 1, b) ( 1, 2 3).− = − Daí, temos 3 ( 1) 3 2 3,− − + = ou seja, r passa pelo ponto ( 1, b).− A medida do raio de 2 corresponde à medida do segmento CG. Logo, como GO 2 3 CG sen30 3 = = e o centro de 2 é o ponto G, temos 2 2 2 3 4 : x y . 3 3 + − = Assim podemos concluir que 1 , 3 2 − é exterior a 2, pois 22 1 3 4 3 . 2 3 3 − + − Desde que G é o centro de 1 e seu raio é GO, vem 2 2 1 3 1 : x y . 3 3 + − = Seja P o ponto da bissetriz dos quadrantes ímpares, tal que a abscissa de P é 3 . 3 É imediato que 3 3 P , . 3 3 = Desse modo, temos 2 2 3 3 3 1 , 3 3 3 3 + − = ou seja, P pertence a 1. Resposta da questão 19: [D] Completando os quadrados, segue que 2 2 2 2 2 2 x y 2x 4y 4 0 (x 1) 1 (y 2) 4 4 0 (x 1) (y 2) 9. + + − − = + − + − − − = + + − = Logo, o centro de é o ponto ( 1, 2),− distinto de (1, 2), que é o centro de Seja f a função dada por 2 2f(x, y) (x 1) (y 2) 9.= + + − − Como f(0, 0) 4 0,= − tem-se que O é interior a . Tomando a equação explícita da reta r e a equação reduzida da circunferência , temos 2 2 2(x 1) (x 3 2) 9 2(x 1) 9.+ + + − = + = Donde podemos concluir que a reta r é secante à circunferência . O centro da circunferência é o ponto (1, 2),− e seu raio é 3. Logo, como as circunferências e têm o mesmo raio e seus centros distam 5 do ponto O, TEOREMA MILITAR LISTA 45 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO segue-se que é simétrica de em relação ao ponto O. Resposta da questão 20: [B] As retas apresentadas são simétricas e cortam os quadrantes do plano cartesiano em 45 . Assim, traçando as respectivas retas e também retas perpendiculares (pois pontos de tangência numa circunferência são ligados ao centro por retas perpendiculares à reta tangente) pode-se concluir que o centro da circunferência está sobre o eixo y e tem coordenadas (0, 6); e raio igual a 3 2. Logo, sua equação será igual a: ( ) ( ) ( ) 22 2 2 2 2 2x y 6 3 2 x y 12y 36 18 x y 12y 18 0+ − = → + − + = → + − + = Resposta da questão 21: [B] Com as informações do enunciado, pode-se desenhar: Percebe-se que: PC CT b Raio de (R)λ= = = 2 22 2 2 2PO (x 0) (y 0) PO x y= − + − → = + Por semelhança de triângulos, sabe-se que: OPC OCT PO OT 6Δ Δ → = = Portanto, 2 2 2 2 2PO x y x y 36= + → + = Mas P pertence à reta r, logo 3 y x, 4 = ou seja: 2 2 2 2 2 23 9 24x y 36 x x 36 x x 36 x 4 16 5 + = + = + = = 3 3 24 72 18 y x y y 4 4 5 20 5 = = = = Portanto, as coordenadas do ponto P são 24 18 , . 5 5 A distância entre o ponto P e o centro C é igual ao raio R da circunferência. Assim, pode-se escrever: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 24 18 R 6 b mas b R 5 5 24 18 6 18 36R 36 324 36R R 6 R R R 0 5 5 5 5 5 25 25 5 36R 360 R 10 25R 50 R 2 b 2 5 25 5 25 = − + − = − = − + − = + − + = + − = = = = = Portanto, as coordenadas do centro C são ( )6, 2 . Assim, o que se pretende descobrir é uma parábola que contenha os pontos ( )C 6, 2 e a origem ( )O 0, 0 . Pelas alternativas percebe-se que a única parábola descrita que passa por ambos os pontos C e O é a 23y 12y 2x 0,− + = pois: 2 2 Ponto O 3 0 12 0 2 0 0 Ponto C 3 2 12 2 2 6 0 12 24 12 0 → − + = → − + = → − + = Resposta da questão 22: [B] Determinando o centro C da circunferência dada: x2 + 4x + 4 + y2 + 10y + 25 = 25 + 4 + 25 (x + 2)2 + (y + 5)2 = 4 Logo, o centro é C(–2,–5). O ponto P simétrico do ponto (–1,1) em relação ao eixo x é P (–1, –1). Portanto, o raio R da circunferência pedida será a distância entre os pontos P e C. Temos, R2 = (–1 – (–2))2 + (–1 – (–5))2 = 17 Logo, a equação da circunferência pedida será dada por : (x + 2)2 + (y + 5)2 = 17 x2 + y2 + 4x + 10y + 29 – 17 = 0 x2 + y2 + 4x + 10y + 12 = 0 Resposta da questão 23: [A] Completando os quadrados, obtemos 2 2 2 2x y 4x 0 (x 2) y 4.+ − = − + = Assim, o centro da circunferência é o ponto C(2, 0). O coeficiente angular da reta t é dado por TEOREMA MILITAR LISTA 45 –GEOMETRIA ANALÍTICA – ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA PROF. CESAR ANNUNCIATO C P C P x x 2 1 1 1 3 3 . y y 30 3 3 3 3 − − − = − = − = = − − − Desse modo, a equação de t é 3 y 3 (x 1) 3 − = − e, portanto, a abscissa do ponto de interseção de t com o eixo x é tal que 3 0 3 (x 1) 3 x 1 x 2. 3 − = − − = − = − Resposta da questão 24: [C] Completando os quadrados, obtemos 2 2 2 2 2 2 x 2x y 6y 1 0 (x 1) 1 (y 3) 9 1 0 (x 1) (y 3) 9. + + + + = + − + + − + = + + + = Logo, segue que o centro da circunferência é o ponto C( 1, 3)− − e o seu raio é r 9 3.= = O ponto de ordenada máxima é o ponto sobre a reta Cx 1,= − cuja ordenada é dada por Cy r 3 3 0,+ = − + = ou seja, ( 1, 0).− Resposta da questão 25: [A] Determinando o centro (a,b) da circunferência, temos que: –2a = –6, então a = 3 –2b = 10, então b = –5; logo, o centro da circunferência é o ponto C(3, –5). Esboçando a circunferência, temos: Calculando o raio, tem-se: R2 = 32 + 42 R = 5, como o raio mede 5 unidades, a reta é tangente ao eixo x.