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TEOREMA MILITAR LISTA 46 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ELIPSE PROF. CESAR ANNUNCIATO 1. (Uece 2020) No plano, com o sistema de coordenadas cartesianas usual, os pontos P(5, 0) e Q(0, y) estão sobre o gráfico da elipse cujos focos são os pontos 1F (3, 0) e 2F ( 3, 0).− Nessas condições, o perímetro do triângulo 1 2QFF , em u.c., é u.c. unidade de comprimento a) 20. b) 18. c) 22. d) 16. 2. (Acafe 2019) Se a elipse de equação 2 23x 2y 12 0+ − = intercepta o eixo das abscissas nos pontos A e B, e o eixo das ordenadas nos pontos C e D, então a área do quadrilátero de vértices A, B, C e D é: a) 8 6 unidades de área. b) 6 unidades de área. c) 2 6 unidades de área. d) 4 6 unidades de área. 3. (EsPCEx 2018) Uma elipse tem centro na origem e vértices em (2a, 0) e (0, a), com a 0. A área do quadrado inscrito nessa elipse é a) 216a . 5 b) 24a . 5 c) 212a . 5 d) 28a . 5 e) 220a . 5 4. (EsPCEx 2017) Os valores reais de n para os quais a reta (t) y x n= + seja tangente à elipse de equação 2 22x 3y 6+ = são iguais a a) 5− e 5 b) 3− e 3 c) 3− e 3 d) 2− e 2 e) 5− e 5 5. (EsPCEx 2014) Sobre a curva 9x2 + 25y2 – 36x + 50y – 164 = 0, assinale a alternativa correta. a) Seu centro é (– 2,1). b) A medida do seu eixo maior é 25. c) A medida do seu eixo menor é 9. d) A distância focal é 4. e) Sua excentricidade é 0,8. 6. (Ufrn 2013) Um arquiteto projetou, para um salão de dimensões 22 m por 18 m, um teto de gesso em formato de elipse com o eixo maior medindo 20 m e o eixo menor, 16 m, conforme ilustra a figura abaixo. O aplicador do gesso afirmou que saberia desenhar a elipse, desde que o arquiteto informasse as posições dos focos. Para orientar o aplicador do gesso, o arquiteto informou que, na direção do eixo maior, a distância entre cada foco e a parede mais próxima é de a) 3 m. b) 4 m. c) 5 m. d) 6 m. 7. (Fgv 2013) Sendo m o maior valor real que x pode assumir na equação analítica 2 2(x 2) 4(y 5) 36,− + + = e n o maior valor real que y pode assumir nessa mesma equação, então, m n+ é igual a a) 8. b) 7. c) 6. d) 4. e) 3. TEOREMA MILITAR LISTA 46 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ELIPSE PROF. CESAR ANNUNCIATO 8. (Ufpb 2011) A secretaria de infraestrutura de um município contratou um arquiteto para fazer o projeto de uma praça. Na figura a seguir, está o esboço do projeto proposto pelo arquiteto: uma praça em formato retangular medindo 80 m x 120 m, onde deverá ser construído um jardim em forma de elipse na parte central. Estão destacados na figura os segmentos AC e BD que são, respectivamente, o eixo maior e o menor da elipse, bem como os pontos F1 e F2, que são os focos da elipse onde deverão ser colocados dois postes de iluminação. Com base nessas informações, conclui-se que a distância entre os postes de iluminação será, aproximadamente, de: a) 68 m b) 72 m c) 76 m d) 80 m e) 84 m 9. (Esc. Naval 2020) Seja uma elipse centrada na origem de focos A(0; 4)− e B. Considere C(4; 4) e P pontos sobre a elipse. Dado o ponto D(3; 2), considere m a distância de D a P e n a distância de P a um dos focos. O menor valor possível de m n+ é: a) 5 2 2 2 + b) 5 2 2 + c) 5 2 2 2 − d) 2 (2 5) + e) (2 5)+ 10. (Efomm 2019) A equação 2 2(x 144) (y 225) 1+ = representa uma a) elipse com focos em (0, 9) e (0, 9).− b) circunferência de raio igual 9. c) parábola. d) hipérbole. e) elipse com centro em [12,15]. 11. (AFA 2018) No plano cartesiano, os pontos P(x, y) satisfazem a equação 2 2(x 1) (y 2) 1 25 9 − + + = da curva .λ Se 1F e 2F são os focos de ,λ tais que a abscissa de 1F é menor que a abscissa de 2F , é INCORRETO afirmar que a) a soma das distâncias de P a 1F e de P a 2F é igual a 10. b) 1F coincide com o centro da curva 2 2x y 6x 4y 0.+ + − = c) 2F é exterior a 2 2x y 25.+ = d) o ponto de abscissa máxima de λ pertence à reta y x 8.= − TEOREMA MILITAR LISTA 46 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ELIPSE PROF. CESAR ANNUNCIATO 12. (EsPCEx 2012) Num estádio de futebol em forma de elipse, o gramado é o retângulo MNPQ, inscrito na cônica, conforme mostra a figura. Escolhendo o sistema de coordenadas cartesianas indicado e tomando o metro como unidade, a elipse é descrita pela equação + = 2 2 2 2 x y 1. 36 60 Sabe-se também que os focos da elipse estão situados em lados do retângulo MNPQ. Assim, a distância entre as retas MN e PQ é a) 48 m b) 68 m c) 84 m d) 92 m e) 96 m TEOREMA MILITAR LISTA 46 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ELIPSE PROF. CESAR ANNUNCIATO GABARITO Resposta da questão 1: [D] Seja O (0, 0)= a origem do sistema de coordenadas cartesianas usual. Se 1F (3, 0),= então 1OF c 3 u.c.= = Ademais, como P (5, 0)= pertence à elipse, temos 1OP F Q a 5 u.c.= = = Logo, segue de imediato que OQ b 4 u.c.= = e, portanto, Q (0, 4)= ou Q (0, 4).= − Em qualquer caso, a resposta é 1 1 2 2QF F F F Q 5 6 5 16 u.c. + + = + + = Resposta da questão 2: [D] Tem-se que 2 2 2 2 2 2 y x 3x 2y 12 0 1. ( 6) (2) + − = + = Logo, como =a 6 e =b 2, os vértices do quadrilátero têm coordenadas = − = − =C (0, 6), A ( 2, 0),D (0, 6) e =B (2, 0). A resposta é − = − − − − − − = 0 2 0 2 01 1 | 2 6 2 6 2 6 2 6 | 2 26 0 6 0 6 4 6 u.a. Resposta da questão 3: [A] Do enunciado, temos: A equação da elipse é dada por: ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 x y 1 a2a x y 1 4a a + = + = A e B são vértices do quadrado ABCD inscrito na elipse. Assim, pela figura, o lado AB do quadrado tem medida 2y, ou seja, sua área S é tal que 2S 4y .= Note, na figura, que x y,= logo, 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 y y 1 4a a y 4y 4a 5y 4a 4 4 5y 4a 5 5 16 4y a 5 16a S 5 + = + = = = = = Resposta da questão 4: [A] Resolvendo, inicialmente, um sistema com as equações da reta e da elipse: 2 22x 3y 6 y x n + = = + Substituindo a segunda equação na primeira, temos: 2 2 2 2 2x 3 (x n) 6 5x 6nx 3n 6 0 + + = + + − = Para a equação tenha duas raízes reais e iguais, ou seja a reta deve ser tangente a elipse, deveremos ter o valor do discriminante (delta) igual a zero. ( ) ( )2 2 2 2 2 6n 4 5 3n 6 0 24n 120 0 24n 120 n 5 n 5 − − = − + = = = = Resposta da questão 5: [E] 9x2 + 25y2 – 36x + 50y – 164 = 0 TEOREMA MILITAR LISTA 46 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ELIPSE PROF. CESAR ANNUNCIATO 9(x2 – 4x + 4) + 25(y2+ 2y + 1) = 164 + 36 + 25 9(x – 2)2 + 25(y + 1)2 = 225 2 2(x 2) (y 1) 1 25 9 − + + = Equação de uma elipse com centro no ponto (2, –1), eixo maior igual a 10, eixo menor igual a 6, distância focal igual a 8 e excentricidade e = 4/5 = 0,8. Portanto, a afirmação [E] é a verdadeira. Resposta da questão 6: [C] Adotando convenientemente um sistema de coordenadas cartesianas, com origem no ponto médio do segmento 1 2FF , considere a figura. Temos 1A ( 10, 0),= − 2A (10, 0),= 1B (0, 8),= 2B (0, 8),= − 1F ( c, 0)= − e 2F (0, c),= com c 0. Logo, da relação fundamental da elipse, vem 2 2 2 2 2 2 1 2 2 1B F OF OB 10 c 8 c 6. = + = + = Portanto, a distância pedida é dada por 2 2OP OF 11 6 5 m.− = − = Resposta da questão 7: [C] Reescrevendo a equação 2 2(x 2) 4(y 5) 36,− + + = obtemos 2 2 2 2 (x 2) (y 5) 1, 6 3 − + + = que é a equação de uma elipse centrada em (2, 5),− com o semieixo maior paralelo ao eixo das abscissas. Logo, como a 6= e b 3,= temos m 2 6 8= + = e n 5 3 2.= − + = − Portanto, m n 8 ( 2) 6.+ = + − = Resposta da questão 8: [D] 2 2 2 2 d 30 50 d 1600 d 40m 2d 80m (distância focal) + = = = = Resposta da questão 9: [A] Considere a figura.Sabendo que a elipse está centrada na origem, temos c 4= e B (0, 4).= Ademais, como o eixo maior está contido no eixo das ordenadas, segue que a equação da elipse é TEOREMA MILITAR LISTA 46 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ELIPSE PROF. CESAR ANNUNCIATO 2 2 2 2 x y 1. b a + = Pela relação fundamental da elipse, sabemos que 2 2 2 2 2a b c b a 16.= + = − Portanto, como C pertence à elipse, 2a 0 e 2b 0, vem 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 x y 4 4 1 1 b a a 16 a (a 24) 320 a 4(1 5) a 2(1 5). + = + = − − = = + = + A distância do ponto A ao ponto D é 2 2d(A, D) (3 0) (2 ( 4)) 3 5.= − + − − = Tomando o triângulo ADP, pela Desigualdade Triangular, vem d(A, P) d(A, D) d(D, P), + com a igualdade ocorrendo se, e somente se, A, D e P forem colineares. Desse modo, segue que d(A, P) 3 5 m. + Supondo P no primeiro quadrante, temos d(B, P) d(A, P). Logo, se d(B, P) n,= então, pela definição de elipse, vem d(A, P) d(B, P) 2a d(A, P) 2a n.+ = = − Substituindo essa relação na desigualdade anterior, encontramos 2a n 3 5 m m n 4(1 5) 3 5 5 m n 2 2 . 2 − + + + − + + Em consequência, o valor mínimo de m n+ é 5 2 2 . 2 + Resposta da questão 10: [A] Uma equação de elipse com centro na origem é da forma: 2 2 2 2 x y 1 b a + = Logo, 2 2 b 144 b 12 a 225 a 15 = = = = Portanto: 2 2 2 2 2c a b c 15 12 c 9= − = − = Portanto, os focos são: (0, 9) e (0, 9).− Temos então uma elipse com focos em (0, 9) e (0, 9).− Resposta da questão 11: [B] A curva λ é uma elipse com eixo maior paralelo ao eixo das abscissas, com centro em O(1, 2)− e semieixos medindo a 5= e b 3.= Logo, tem-se que a distância do centro aos focos é 2 2c a b 25 9 4.= − = − = Em consequência, vem 1F (1 4, 2) ( 3, 2)= − − = − − e 2F (1 4, 2) (5, 2).= + − = − [A] Verdadeira. Com efeito, pois 1 2d(P, F ) d(P, F ) 2a 2 5 10.+ = = = [B] Falsa. Completando os quadrados, vem 2 2 2 2x y 6x 4y 0 (x 3) (y 2) 13.+ + − = + + − = Logo, como essa curva é uma circunferência centrada em ( 3, 2),− podemos concluir que a afirmação é falsa. [C] Verdadeira. De fato, pois a distância de 2F ao centro de 2 2x y 25+ = é 2 25 ( 2) 29.+ − = Tal distância é maior do que o raio da circunferência. [D] Verdadeira. Com efeito, pois o ponto de abscissa máxima de λ é 2A (1 5, 2) (6, 2)= + − = − e 2 6 8.− = − TEOREMA MILITAR LISTA 46 – GEOMETRIA ANALÍTICA – ELIPSE PROF. CESAR ANNUNCIATO Resposta da questão 12: [E] Considere a figura. Sejam 1F e 2F os focos da elipse. Queremos calcular 1 2 1FF 2 OF .= Sabendo que 2 2 1 1FB 60= e 2 2 1OB 36 ,= da relação fundamental, vem 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 F B OB OF OF 60 36 OF 2304 OF 48 m. = + = − = = Portanto, 12 OF 2 48 96 m. = =