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GCET061 Geometria Anaĺıtica Lista de Exerćıcios - Semana 5 Questão 1. Escreva as equações paramétricas dos eixos coordenados Ox, Oy e Oz. Essas equações podem ser colocadas na forma simétrica? Por quê? Questão 2. Encontre os valores de m e n tais que o ponto P (m, 1, n) pertença à reta que passa por A(3,−1, 4) e B(4,−3,−1). Questão 3. Verifique, em cada um dos itens abaixo, se o ponto P pertence à reta r. a) P (−2, 1, 1) e r : (x, y, z) = (1, 0, 0) + h(−1, 2, 1);h ∈ R. b) P (2,−1,−7) e r : x = 1− t y = 2 + 3t; t ∈ R. z = −5 + 2t c) P ( 2, 1 2 , 3 ) e r : x− 1 = 2(y − 2) = z 3 . Questão 4. Determinar as equações paramétricas da reta que passa por a) A(4,−1, 3) e é paralela ao vetor −→w = (3, 2, 0); b) A(3,−2, 4) e é paralela ao eixo Ox; c) A(2, 2, 4) e é perpendicular ao plano xOz; d) A(1,−4, 7) e é paralela à reta s : x = 200− t y = √ 3 + 3t z = 0 , t ∈ R; e) A(2, 0,−3) e é paralela à reta s : 1− x 5 = 3y 4 = z + 3 6 . Questão 5. Os vértices de um triângulo são os pontos A(−1, 1, 3), B(2, 1, 4) e C(3,−1,−1). Obter equações paramétricas das retas que contenham os lados AB, AC e BC, e da reta r que contém a mediana relativa ao vértice B. Questão 6. Escreva as equações simétricas da reta r que passa pelo ponto P (1, 1, 1) e tem a direção de um vetor normal ao plano α : x = 1 + 2t y = 2− t+ 3h; t, h ∈ R. z = t+ h Questão 7. Sejam o ponto P (2,−1, 5) e a reta r definida pela seguinte equação vetorial: r : (x, y, z) = (2,−1, 4) + h(2,−4, 6) para h ∈ R. Determine um ponto Q ∈ r, se posśıvel, de modo que d(P,Q) = 3. Questão 8. Verifique em cada um dos itens abaixo se o ponto P dado pertence ao plano π. 1 a) P (1,−1, 0) e π : (x, y, z) = (2, 1, 3) + h(1, 0, 1) + t(0, 1, 0) , t, h ∈ R; b) P (2, 1, 3) e π : x+ y − 2z + 3 = 0 c) P (3, 2, 2) e π : x = 1− h+ t y = 2− h− t z = 1− h , h, t ∈ R. Questão 9. Escreva as equações paramétricas do plano α nos casos a seguir. a) α passa pelos pontos A(1, 0, 2) e B(2,−1, 3) e é paralelo ao vetor ~v = (0, 1, 2). b) α passa pelos pontos A(3, 1,−1) e B(1, 0, 1) e é paralelo ao vetor −→ CD, sendo C(1, 2, 1) e D(0, 1, 0). c) α passa pelos pontos A(1, 0, 2), B(1, 0, 3) e C(2, 1, 3). Questão 10. Determine um vetor normal ao plano: a) determinado pelos pontos P (−1, 0, 0), Q(0, 1, 0) e R(0, 0,−1); b) α : 2x− y + 1 = 0; c) que passa pelos pontos A(1, 0, 1) e B(2, 2, 1) e é paralelo ao vetor −→v = (1,−1, 3); d) α : x = 1 + t+ h y = 1− t+ 2h z = h , h, t ∈ R. Questão 11. Determine uma equação geral do plano nos seguintes casos: a) O plano passa pelo ponto P (3, 2, 0) e é paralelo ao plano α : x = 1 + h+ 2t y = 2 + 2h+ t z = 3t , h, t ∈ R. b) O plano contém os pontos A(1,−2, 2) e B(−3, 1,−2) e é perpendicular ao plano α : 2x+ y − z + 8 = 0. c) O plano contém o ponto A(4, 1, 1) e é perpendicular aos planos π1 : 2x + y − 3z = 0 e π2 : x+ y − 2z − 3 = 0. d) O plano paralelo ao eixo Oy e que contenha os pontos A(2, 3, 0) e B(0, 4, 1). Questão 12. O ponto P (2, 2,−1) é o pé da perpendicular traçada do ponto Q = (5, 4,−5) ao plano π. Determine uma equação de π. Questão 13. Determine a interseção da reta r com o plano π, nos seguintes casos: a) r : P = (1, 6, 2) + t(1, 1, 1), t ∈ R e π : x− z − 3 = 0. b) r : x− 1 = y − 2 = 2(z − 1) e π : P = h(6, 2, 1) + t(1, 2, 1), h, t ∈ R. c) r : x = t y = −3− 3t z = −t , t ∈ R. e π : x+ y + 2z − 1 = 0 2 Gabarito Questão 1. Ox : x = t y = 0 z = 0 , t ∈ R. Oy : x = 0 y = t z = 0 , t ∈ R. Oz : x = 0 y = 0 z = t , t ∈ R. As equações não podem ser colocadas na forma simétrica. Questão 2. m = 2 e n = 9 Questão 3. a) P /∈ r b) P ∈ r c) P /∈ r Questão 4. a) x = 4 + 3t y = −1 + 2t z = 3 , t ∈ R; b) x = 3 + t y = −2 z = 4 , t ∈ R; c) x = 2 y = 2 + t z = 4 , t ∈ R; d) x = 1− t y = −4 + 3t z = 7 , t ∈ R; e) x = 2− 15t y = 4t z = −3 + 18t , t ∈ R; Questão 5. rAB : x = −1 + 3t y = 1 z = 3 + t , t ∈ R; rAC : x = −1 + 4t y = 1− 2t z = 3− 4t , t ∈ R; rBC : x = 2 + t y = 1− 2t z = 4− 5t , t ∈ R; rBM : x = 2− t y = 1− t z = 4− 3t , t ∈ R; Questão 6. r : x− 1 −2 = y − 1 −1 = z − 1 3 Questão 7. Q(3,−3, 7) ou Q ( 10 7 , 1 7 , 16 7 ) Questão 8. a) P /∈ π b) P ∈ π c) P ∈ π Questão 9. 3 a) α : x = 1 + h y = −h+ t z = 2 + h+ 2t , h, t ∈ R. b) α : x = 1− 2h+ t y = −h+ t z = 1 + 2h+ t , h, t ∈ R. c) α : x = 1 + h y = h z = 2 + h+ t , h, t ∈ R. Questão 10. a) ~n = (1,−1, 1) b) ~n = (2,−1, 0) c) ~n = (2,−1,−1) d) ~n = (1, 1,−3) Questão 11. a) 2x− y − z = 4 b) x− 12y − 10z − 5 = 0 c) x+ y + z − 6 = 0 d) x+ 2z − 2 = 0 Questão 12. π : 3x+ 2y − 4z − 14 = 0 Questão 13. a) A reta é paralela ao plano. b) A reta está contida no plano. c) r ∩ π = P (−1, 0, 1) 4