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CCE0005 – Cálculo Vetorial e geometria Analítica Aula 5: Formas de representação da reta Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Conteúdo desta aula EQUAÇÃO VETORIAL DA RETA 1 EQUAÇÕES PARAMÉTRICAS DA RETA 2 EQUAÇÕES SIMÉTRICAS DA RETA 3 EQUAÇÕES REDUZIDAS DA RETA 4 PRÓXIMOS PASSOS Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Equação Vetorial da Reta Equação que é capaz de gerar todos os pontos pertencentes à reta e utiliza: • um vetor para especificar a direção da reta (vetor diretor). Formas de representação da reta Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Formas de representação da reta vetor diretor: define infinitas retas paralelas. Equação Vetorial da Reta Equação que é capaz de gerar todos os pontos pertencentes à reta e utiliza: • um vetor para especificar a direção da reta (vetor diretor). Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Equação que é capaz de gerar todos os pontos pertencentes à reta e utiliza: • um vetor para especificar a direção da reta (vetor diretor); • um ponto conhecido pertencente à reta. Formas de representação da reta ponto da reta: apenas uma das retas passa por ele. Equação Vetorial da Reta Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Equação que é capaz de gerar todos os pontos pertencentes à reta e utiliza: • um vetor para especificar a direção da reta (vetor diretor); • um ponto conhecido pertencente à reta; • o produto do vetor por um escalar para atingir qualquer ponto da reta a partir do ponto conhecido. Formas de representação da reta A(x1,y1,z1) – ponto conhecido 𝒗 =(a,b,c) – vetor diretor P(x1,y1,z1) – ponto qualquer Equação Vetorial da Reta Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Considerando o ponto A(x1, y1 e z1) e o vetor v=(a,b,c), não nulo, existe somente uma reta que passa pelo ponto e tem a direção do vetor. Formas de representação da reta A(x1,y1,z1) – ponto conhecido P(x1,y1,z1) – ponto qualquer Equação Vetorial da Reta 𝒗 =(a,b,c) – vetor diretor Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Um ponto qualquer P(x,y,z), pertencente a esta reta pode ser determinado através do vetor AP, que vai do ponto conhecido até o ponto desejado. Formas de representação da reta A(x1,y1,z1) – ponto conhecido P(x1,y1,z1) – ponto qualquer Equação Vetorial da Reta 𝒗 =(a,b,c) – vetor diretor Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA P = A + t v (x,y,z) = (x1, y1, z1) + t (a, b, c) onde P é um ponto qualquer da reta, A é um ponto conhecido e v é o vetor diretor. Formas de representação da reta A(x1,y1,z1) – ponto conhecido P(x1,y1,z1) – ponto qualquer Equação Vetorial da Reta 𝒗 =(a,b,c) – vetor diretor Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA P = A + t v Existe um escalar t que, multiplicado por v, define o vetor AP. Formas de representação da reta A(x1,y1,z1) – ponto conhecido P(x1,y1,z1) – ponto qualquer 𝒗 =(a,b,c) – vetor diretor Equação Vetorial da Reta Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Equações Paramétricas da Reta: obtidas a partir da eq. Vetorial, separando as coordenadas. (x,y,z) = (x1,y1,z1) + t (a,b,c) 𝐱 = 𝒙𝟏 + 𝐚 𝐭 𝐲 = 𝒚𝟏 + 𝐛 𝐭 𝐳 = 𝒛𝟏 + 𝐜 𝐭 Formas de representação da reta A(x1,y1,z1) – ponto conhecido 𝒗 =(a,b,c) – vetor diretor P(x1,y1,z1) – ponto qualquer Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Equações Simétricas da Reta: obtidas a partir da equações paramétricas, isolando o parâmetro t. 𝐱 = 𝒙𝟏 + 𝐚 𝐭 𝐲 = 𝒚𝟏 + 𝐛 𝐭 𝐳 = 𝒛𝟏 + 𝐜 𝐭 Formas de representação da reta 𝐭 = 𝐱 − 𝐱𝟏 𝐚 = 𝐲 − 𝐲𝟏 𝐛 = 𝐳 − 𝐳𝟏 𝐜 A(x1,y1,z1) – ponto conhecido 𝒗 =(a,b,c) – vetor diretor P(x1,y1,z1) – ponto qualquer Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Equações Reduzidas da Reta: obtidas a partir das equações simétricas, expressando duas variáveis em função de uma terceira. Formas de representação da reta x − x1 a = y − y1 b x − x1 a = 𝑧 − 𝑧1 𝑐 Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Cálculo Vetorial e Geometria Analítica Formas de representação da reta 𝒂 𝒚 − 𝒚𝟏 = 𝒃(𝒙 − 𝒙𝟏) 𝒂𝒚 = 𝒃𝒙 − 𝒃𝒙𝟏 + 𝒂𝒚𝟏 𝒂 𝒛 − 𝒛𝟏 = 𝒄(𝒙 − 𝒙𝟏) 𝒂𝒛 = 𝒄𝒙 − 𝒄𝒙𝟏 + 𝒂𝒛𝟏 Equações Reduzidas da Reta: obtidas a partir das equações simétricas, expressando duas variáveis em função de uma terceira. x − x1 a = y − y1 b x − x1 a = 𝑧 − 𝑧1 𝑐 Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Formas de representação da reta 𝒚 = 𝒃 𝒂 𝒙 − 𝒃 𝒂 𝒙𝟏 + 𝒚𝟏 𝒛 = 𝒄 𝒂 𝒙 − 𝒄 𝒂 𝒙𝟏 + 𝒛𝟏 Chamando 𝒃 𝒂 de m e 𝒃 𝒂 𝒙𝟏 + 𝒚𝟏 𝒅𝒆 𝒏, todos conhecidos: Chamando 𝒄 𝒂 de p e 𝒄 𝒂 𝒙𝟏 + 𝒛𝟏 𝒅𝒆 𝒒, todos conhecidos: 𝒂 𝒚 − 𝒚𝟏 = 𝒃(𝒙 − 𝒙𝟏) 𝒂𝒚 = 𝒃𝒙 − 𝒃𝒙𝟏 + 𝒂𝒚𝟏 𝒂 𝒛 − 𝒛𝟏 = 𝒄(𝒙 − 𝒙𝟏) 𝒂𝒛 = 𝒄𝒙 − 𝒄𝒙𝟏 + 𝒂𝒛𝟏 Equações Reduzidas da Reta: obtidas a partir das equações simétricas, expressando duas variáveis em função de uma terceira. x − x1 a = y − y1 b x − x1 a = 𝑧 − 𝑧1 𝑐 Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Formas de representação da reta x − x1 a = y − y1 b 𝒂 𝒚 − 𝒚𝟏 = 𝒃(𝒙 − 𝒙𝟏) 𝒂𝒚 = 𝒃𝒙 − 𝒃𝒙𝟏 + 𝒂𝒚𝟏 𝒚 = 𝒃 𝒂 𝒙 − 𝒃 𝒂 𝒙𝟏 + 𝒚𝟏 x − x1 a = 𝑧 − 𝑧1 𝑐 𝒂 𝒛 − 𝒛𝟏 = 𝒄(𝒙 − 𝒙𝟏) 𝒂𝒛 = 𝒄𝒙 − 𝒄𝒙𝟏 + 𝒂𝒛𝟏 𝒛 = 𝒄 𝒂 𝒙 − 𝒄 𝒂 𝒙𝟏 + 𝒛𝟏 Chamando 𝒃 𝒂 de m e 𝒃 𝒂 𝒙𝟏 + 𝒚𝟏 𝒅𝒆 𝒏, todos conhecidos: Chamando 𝒄 𝒂 de p e 𝒄 𝒂 𝒙𝟏 + 𝒛𝟏 𝒅𝒆 𝒒, todos conhecidos: y=mx+n z=px+q Equações Reduzidas da Reta: obtidas a partir das equações simétricas, expressando duas variáveis em função de uma terceira. Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Construa as representações da reta que passa pelo ponto A(3,0,-5) e tem a direção do vetor 𝒗 =(2,2,-1) Formas de representação da reta Equação vetorial: (x,y,z) = (3,0,-5)+t(2,2,-1) • Como encontrar um ponto pertencente à reta? Basta atribuir um valor qualquer para t e calcular (x,y,z). • Como saber se um ponto fornecido pertence à reta? Basta substituir as coordenadas do ponto fornecido em (x,y,z) e calcular o valor de t, que deve ser único para todas as coordenadas. Se não for possível, o ponto não pertence à reta. Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Formas de representação da reta Equações paramétricas: • Como encontrar um ponto pertencente à reta? Basta atribuir um valor qualquer para t (igual nas 3 equações) e calcular (x,y,z). • Como saber se um ponto fornecido pertence à reta? Basta substituir as coordenadas do ponto fornecido em (x,y,z) e calcular o valor de t, que deve ser único para todas as coordenadas. Se não for possível, o ponto não pertence à reta. 𝐱 = 𝟑 + 𝟐 𝐭𝐲 = 𝟐 𝐭 𝐳 = −𝟓 − 𝐭 Construa as representações da reta que passa pelo ponto A(3,0,-5) e tem a direção do vetor 𝒗 =(2,2,-1) Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Formas de representação da reta Equações simétricas: • Como encontrar um ponto pertencente à reta? Basta atribuir um valor qualquer para t e calcular (x,y,z) ou atribuir um valor inicial para x, y ou z e encontrar os outros. • Como saber se um ponto fornecido pertence à reta? Basta substituir as coordenadas do ponto fornecido em (x,y,z) e calcular o valor de t, que deve ser único para todas as coordenadas. Se não for possível, o ponto não pertence à reta. 𝐭 = 𝐱 − 𝟑 𝟐 = 𝐲 𝟐 = 𝐳 + 𝟓 −𝟏 Construa as representações da reta que passa pelo ponto A(3,0,-5) e tem a direção do vetor 𝒗 =(2,2,-1). Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Formas de representação da reta Equações reduzidas (em função de x): 𝐱 − 𝟑 𝟐 = 𝐲 𝟐 𝐱 − 𝟑 𝟐 = 𝐳 + 𝟓 −𝟏 y = 2(x-3)/2 y = x-3 Z+5 = -1(x-3)/2 z = -5 + (3-x)/2 z = (-7-x)/2 Construa as representações da reta que passa pelo ponto A(3,0,-5) e tem a direção do vetor 𝒗 =(2,2,-1). Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 5: FORMAS DE REPRESENTAÇÃO DA RETA Formas de representação da reta Equações reduzidas: • Como encontrar um ponto pertencente à reta? Basta atribuir um valor qualquer para x, y ou z e encontrar os outros. • Como saber se um ponto fornecido pertence à reta? Basta substituir as coordenadas do ponto fornecido em (x,y,z) e verificar se as equações são atendidas. y = x-3 z = (-7-x)/2 Construa as representações da reta que passa pelo ponto A(3,0,-5) e tem a direção do vetor 𝒗 =(2,2,-1). Assuntos da próxima aula: 1. Prática de equação vetorial da reta; 2. Prática de equações paramétricas da reta; 3. Prática de equações simétricas da reta; 4. Prática de equações reduzidas da reta.
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