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1 Prof. Zaudir Dal Cortivo Aula ao Vivo 2 Noções de Geometria Analítica É o conjunto de todos os pontos de um plano equidistantes de um ponto fixo Definição: circunferência r O Uma circunferência com centro no ponto ࡼሺࢇ, ࢈ሻ e raio ࢘ tem equação ሺ࢞ െ ࢇሻሺ࢟ െ ࢈ሻൌ ࢘ (equação reduzida) Equação da circunferência 1. Encontre a equação da circunferência de centro C(1,2) e raio 3 ሺ࢞ െ ሻሺ࢟ െ ሻൌ ૢ Exemplos 2. Qual é a equação da circunferência de centro na origem e passando pelo ponto A(1,2)? Temos ሺ, ሻ ࢋ ࢞ ൌ ࢋ ࢟ ൌ , pois A é um ponto da circunferência Qual é a equação da circunferência de centro na origem e passando pelo ponto A(1,2)? ሺ െ ሻሺ െ ሻൌ ࢘ ൌ ࢘ ⟹ ࢘ ൌ Então, ࢞ ࢟ ൌ 2 3. Ache a equação da circunferência de centro ሺെ, ሻ, que é tangente ao eixo das abscissas Como a circunferência tange o eixo dos x, então o ponto é (–1,0) e o raio é igual a 9 ሺ࢞ ሻሺ࢟ െ ሻൌ ሺ࢞ ሻሺ࢟ െ ሻൌ ૢ Seja a equação da circunferência ሺ࢞ െ ࢇሻሺ࢟ െ ࢈ሻൌ ࢘ Desenvolvendo-a ࢞ ࢟ െ ࢇ࢞ െ ࢈࢟ ࢇ ࢈ ൌ ࢘ Equação geral da circunferência 1. Determine a equação geral da circunferência com centro ሺെ, ሻ e raio ࢘ ൌ Exemplos Substituindo na equação: ሺ࢞ ሻሺ࢟ െ ሻൌ ࢞ ࢞ ૢ ࢟ െ ࢟ ൌ ૢ ࢞ ࢟ ࢞ െ ࢟ ൌ 2. Determine as coordenadas do centro e o raio da circunferência ࢞ ࢟ ࢞ െ ࢟ െ ૠ ൌ ሺ࢞ ሻെ ࢟ െ െ ૢ െ ૠ ൌ ሺ࢞ ሻ ࢟ െ ൌ ૠ െ, e raio ࢘ ൌ ૠ 3 Segundo método Seja a equação do segundo grau em x e y: ࢞ ࢟ ࢞࢟ ࡰ࢞ ࡱ࢟ ࡲ ൌ Dividindo por A: ࢞ ࢟ ࢞࢟ ࡰ ࢞ ࡱ ࢟ ࡲ ൌ Comparando com a equação geral ࢞ ࢟ െ ࢇ࢞ െ ࢈࢟ ࢇ ࢈ ൌ ࢘ ൌ ് e ൌ ࡰ ൌ െࢇ, ࡱ ൌ െ܊ e ࡲ ൌ ࢇ ࢈ െ ࢘ ࢞࢟ ࢞ െ ࢟ െ ૠ ൌ െࢇ ൌ ⇒ ࢇ ൌ െ െ࢈ ൌ െ ⇒ ࢈ ൌ ࡲ ൌ ࢇ ࢈ െ ࢘ ൌ െૠ ሺെሻ െ ࢘ ൌ െૠ ࢘ ൌ ૠ ⇒ ࢘ ൌ ૠ 3. Ache a equação da circunferência, sendo A(3,2) e B(–1,0) as extremidades de um diâmetro. Dado que AB é o diâmetro da circunferência, então o ponto médio de AB é o centro ି , ା ൌ , O raio é ࢊ , ൌ ሺ െ ሻሺ െ ሻൌ ൌ ሺ࢞ െ ሻሺ࢟ െ ሻൌ ሺ࢞ െ ሻሺ࢟ െ ሻൌ Determine a equação da circunferência que passa por ࡹሺૢ,െሻ e da qual o centro está na interseção das retas de equações ࢞ ࢟ െ ൌ e ࢞ െ ࢟ ൌ ቊ ࢞ ࢟ ൌ ࢞ െ ࢟ ൌ െ ࢞ ൌ െ ⇒ ࢞ ൌ െ ࢋ ࢟ ൌ െ, 4 O raio é ࢊ ,ࡹ ൌ ሺૢ ሻሺെ െ ሻൌ ൌ ሺ࢞ ሻሺ࢟ െ ሻൌ ࢞ ࢞ ࢟ െ ࢟ െ ൌ ࢞ ࢟ ࢞ െ ࢟ െ ൌ As posições de um ponto ࡼሺ࢞, ࢟ሻ do plano em relação a uma circunferência de centro e raio ࢘: Exterior ሺࢊ ࡼ, ࢘ሻ, interior ሺࢊ ࡼ, ൏ ࢘ሻ, ou pertence à circunferência ሺࢊ ࡼ, ൌ ࢘ሻ Posições relativas entre ponto e circunferência no plano cartesiano 1. Indique a posição do ponto A(–1,2) em relação à circunferência a. ሺ࢞ െ ሻሺ࢟ െ ሻൌ ૢ ሺ, ሻ ࢋ ࢘ ൌ Exemplos ࢊ , ൌ ሺ ሻሺ െ ሻ ൌ ૢ ൌ ࢊ , ࢘ exterior b. ሺ࢞ ሻሺ࢟ െ ሻൌ ሺെ, ሻ ࢋ ࢘ ൌ ࢊ ሺെ, ሻ, ൌ ሺെ ሻሺ െ ሻ ൌ ൌ ࢊ , ൏ ࢘ interior c. ሺ࢞ ሻሺ࢟ െ ሻൌ ሺെ, ሻ ࢋ ࢘ ൌ ࢊ , ൌ ൌ 2. Calcule o valor de m, se o ponto B(1,1) pertence à circunferência cuja equação é: ࢞ ࢟ ࢞ െ ࢟ ൌ Substituindo x=1 e y=1, . െ . ൌ ൌ ൌ ࢛ ൌ െ 5 3. Os pontos ࡹሺെ,െሻ ࢋ ࡻሺ, ሻ são os extremos da diagonal MN do quadrado MNOP. Determine a equação da circunferência inscrita no quadrado Primeiro, devemos determinar o comprimento da diagonal do quadrado ࢊ ࡹ,ࡻ ൌ ሺെ െ ሻሺെ െ ሻൌ ൌ ૡ ൌ ૡ O lado do quadrado é ࢊ ൌ ⇒ ૡ ൌ ܔ ⇒ ൌ ૡ Então, ܚ ൌ ൌ ૡ ൌ O centro é o ponto médio da diagonal െ , െ ൌ ሺ, ሻ A equação da circunferência é ሺ࢞ െ ሻሺ࢟ െ ሻൌ As posições de uma reta ࢙, com ࡼ ࢞, ࢟ ∈ ࢙, em relação a uma circunferência de centro e raio ࢘, no mesmo plano: Posições relativas entre reta e circunferência no plano cartesiano ࢊ ࡼ, ࢘, ࢙ é exterior à circunferência ࢊ ࡼ, ൏ ࢘, ࢙ é secante à circunferência ࢊ ࡼ, ൌ ࢘ , ࢙ é tangente à circunferência Verifique se a reta de equação ࢞ ࢟ ൌ é externa, tangente ou secante à circunferência dada por ࢞ ࢟ െ ࢞ ൌ 6 1. Verifique se a reta de equação ࢞ ࢟ ൌ é externa, tangente ou secante à circunferência dada por ࢞ ࢟ െ ࢞ ൌ Exemplos ൝࢞ ࢟ െ ࢞ ൌ ࢞ ࢟ ൌ ࢟ ൌ െ࢞ െ ࢞ ሺെ࢞ െ ሻെ࢞ ൌ ࢞ ࢞ ૡ ൌ ઢ ൌ ࢈ െ ࢇࢉ ൌ െ . . ૡ ൌ െ ૡૡ Se ઢ ൏ , a reta é externa 2º método: o coeficiente angular da reta perpendicular é: ൌ െ ൌ െ ି ൌ O centro da circunferência: െࢇ ൌ െ ⇒ ࢇ ൌ െ࢈ ൌ ⇒ ࢈ ൌ ሺ, ሻ Equação da reta perpendicular: ࢟ െ ൌ . ࢞ െ ࢟ ൌ ࢞ െ Determinamos a interseção das retas: ቊ࢟ ൌ െ࢞ െ ࢟ ൌ ࢞ െ ⇒ ࢟ ൌ െ ૠ ࢋ ࢞ ൌ െ Calculamos a distância de , ࢋ ࡼ െ , െ ૠ ࢊ ,ࡼ ൌ ሺ ሻሺ ૠ ሻൌ ૠ ࢇ ࢈ െ ࢘ ൌ െ ࢘ ൌ ࢘ ൌ Como ࢊ ࢘ a reta é externa Determine os pontos de interseção da reta ࢞ ࢟ െ ൌ com a circunferência ࢞ ࢟ െ ࢞ െ ࢟ െ ൌ ቊ ࢞ ࢟ െ ൌ ࢞ ࢟ െ ࢞ െ ࢟ െ ൌ ࢟ ൌ െ࢞ ࢞ ሺ െ ࢞ሻെ࢞ െ ሺെ࢞ ሻ െ ൌ ࢞ െ ࢞ ൌ ⇒ , ࢋ , 7 Determine a equação da circunferência com centro no ponto ܥሺ1,3ሻ, e que é tangente à reta de equação ࢞ ࢟ ൌ ࢞ ࢟ െ ࢞ െ ࢟ െ ૡ ൌ 4. Determine o centro e o diâmetro da circunferência ࢞ ࢟ െ ૡ࢞ ࢟ ൌ ሺ࢞ െ ሻെ ࢟ െ ൌ ሺ࢞ െ ሻ ࢟ ൌ ૢ , െ ࢋ ࢊ ൌ 5. Verifique entre os pontos A(–1, 3), B(–1, 2), C(–2, 3) e D(7, 2) quais pertencem à circunferência de equação ሺ࢞ – ሻ² ሺ࢟ ሻ² ൌ : െ – ଶ ଶ ൌ ൌ ് : െ – ଶ ଶ ൌ ૢ ൌ : െ – ଶ ଶ ൌ ൌ ് ࡰ: ૠ – ଶ ଶ ൌ ૢ ൌ B e D 6. Determine a distância entre os centros das circunferências (x – 3)2 + y2 = 11 e x2 + y2 + 2x – 6y – 12 = 0 ሺ࢞ ሻሺ࢟ െ ሻൌ , ࢋ െ, ࢊ ൌ ሺ ሻሺ െ ሻൌ
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