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137 0 x y t d < r A B C M λ 0 x y t C d = r λ 0 x y C d > r t λ Posições relativas entre reta e circunferência Wassily Kandinsky foi um pintor e escritor russo que se destacou pela qualidade de suas obras, bem como por introduzir a abstração nas artes visuais. Veja ao lado uma obra desse artista. Nela, pode- mos observar a presença de várias representações de círculos, circunferências, partes de circunferên- cias e retas, algumas das quais com pontos comuns. De acordo com a posição entre uma circunferên- cia e uma reta, podemos estabelecer relações, como mostraremos a seguir. • t corta λ em 2 pontos. Nesse caso, dizemos que t é secante a λ , e podemos destacar que: › a distância d entre a reta secante e o centro da circunferência é menor do que o comprimento do raio. › M corresponde ao ponto médio de ‾AB . • t toca λ em apenas 1 ponto. Nesse caso, dizemos que t é tangente a λ , e podemos destacar que: › a distância d entre a reta tangente e o centro da circunferência é igual ao com- primento do raio. › toda reta tangente a uma circunferên- cia é perpendicular ao raio no ponto de tangência. • t não toca λ . Nesse caso, dizemos que t é exterior a λ , e podemos destacar que: › a distância d entre a reta exterior e o centro da circunferência é maior do que o comprimento do raio. Com base na representação de uma circunferência, e, utilizando apenas linhas retas, é possível obter um formato parecido com uma coroa circular, como mostra a imagem acima. Nesse caso, as linhas traçadas representam retas secantes à circunferência. Quanto maior a quantidade de linhas retas traçadas, mais a figura central obtida na imagem final será parecida com uma circunferência. Seja uma circunferência λ de centro C( a,b ) e raio r e uma reta t em um mesmo plano cartesiano. Quanto à posição da reta t em relação à circun- ferência λ , temos 3 possibilidades: Composição VIII, de Wassily Kandinsky, 1923. Óleo sobre tela, 140 cm 3 201 cm . Museu Solomon R. Guggenheim, Nova Iorque. 3 6 3 5 3 4 3 3 3 2 3 1 30 29 282726 25 24 2 3 2 2 2 1 2 0 1 9 1 8 1 7 1 6 1 5 1 4 1 3 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Se possível, apresente aos alunos outras obras do artista Wassily Kandinsky. Algumas sugestões podem ser encontradas no site <https://www.wassilykandinsky.net/painting1896-1944.php>. Acesso em: 6 jun. 2020. R ep ro d u çã o /M u se u S o lo m o n R . G u g g en h ei m , N o va Y o rk Il u st ra çõ es : S er g io L . F il h o g21_scp_lt_4mat_c5_p126a137.indd 137g21_scp_lt_4mat_c5_p126a137.indd 137 9/17/20 3:56 PM9/17/20 3:56 PM 138 R8. Determine a posição relativa entre a reta s: 8x 1 6y 1 9 5 0 e a circunferência λ: ( x 2 5 ) 2 1 ( y 1 2 ) 2 5 16 . Resolução A circunferência λ tem centro C ( 5, 2 2 ) e raio 4. Calculando a distância do centro de λ à reta s: Assim, os valores de k são 3 √ ― 2 ou 2 3 √ ― 2 . Como há dois valores para k, existem duas retas que satisfazem à condição imposta, ou seja, s 1 : x 2 y 1 3 √ ― 2 5 0 e s 2 : x 2 y 2 3 √ ― 2 5 0 . Então, C ( 0, 0 ) e r 5 3 . De acordo com a equação da reta s, a 5 1 , b 5 2 1 e c 5 k . Assim, temos: Como a distância entre a reta s e o centro da circunferência é igual ao comprimento do raio, segue que a reta s é tangente à circunferência λ . R10. A reta s: x 2 y 1 k 5 0 é tangente à circunferência λ: x 2 1 y 2 5 9 . De acordo com essas infor- mações, calcule o valor de k. Resolução Se a reta s é tangente à circunferência λ , então a distância do centro de λ até a reta s é igual ao comprimento do raio, ou seja, d 5 r . Assim: d 5 |1 ?? 0 2 1 ?? 0 1 k| ―― √ ―― 1 2 1 ( 21 ) 2 5 k ― √ ― 2 ä |k| ― √ ― 2 5 3 ⏟ d 5 r ä |k| 5 3 √ ― 2 ä k 5 ± 3 √ ― 2 x 2 1 y 2 5 9 ( x 2 0 ) 2 1 ( y 2 0 ) 2 5 3 2 d ( C, s ) 5 |2 ?? 1 1 1 ?? 1 1 2| ― √ ― 2 2 1 1 2 5 |2 1 1 1 2| ― √ ― 5 5 5 ― √ ― 5 5 5 ― √ ― 5 ?? √ ― 5 ― √ ― 5 5 √ ― 5 Como a distância entre o centro da circunferência e a reta é menor do que o comprimento do raio de λ , segue que s é secante a λ . R9. Considere a circunferência λ: ( x 2 1 ) 2 1 ( y 2 1 ) 2 5 5 . Determine a posição relativa da reta s: 2x 1 y 1 2 5 0 em relação à circunferência λ . Resolução Da equação da circunferência segue que C ( 1, 1 ) é o centro de λ e o comprimento do raio é √ ― 5 . Da equação da reta temos a 5 2 , b 5 1 e c 5 2 . Calculando a distância do centro de λ até a reta s, segue que: d ( C, s ) 5 |8 ?? 5 1 6 ?? ( 2 2 ) 1 9| ― √ ― 8 2 1 6 2 5 |37| ― √ ― 100 5 37 ― 10 5 3,7 , 4 Se achar necessário, relembre aos alunos a expressão que permite calcular a distância entre um ponto e uma reta, assunto abordado no capítulo 4 deste volume. g21_scp_lt_4mat_c5_p138a145.indd 138g21_scp_lt_4mat_c5_p138a145.indd 138 9/17/20 4:02 PM9/17/20 4:02 PM