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1 2ª Avaliação de Geometria Analítica (Resolução) 1. Sejam ( ) ( ) e ( ) ( ) onde . Sejam os pontos ( ) e ( ). Determine a equação vetorial da reta t que contém P é concorrente com r e equidista de Q e s. Se s e t forem paralelas: Então o vetor diretor de t é paralelo ao vetor diretor de s. Assim: ⃗ ⃗ ( ). ( ) ( ) i) Verificando a condição: ( ) ( ) ( ) | ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ ⃗| | ⃗| ( ) ( ) | ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ ⃗| | ⃗| |( ) ( )| |( )| |( )| |( )| ( ) ( ) | ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ ⃗| | ⃗| ( ) ( ) ( ) |( ) ( )| |( )| |( )| |( )| Condição verificada, pois ( ) ( ). ii) Verificando a condição: t é concorrente com r Igualando-se as coordenadas, obtém-se o seguinte sistema: Encontramos e . Logo, existe ponto de intersecção e as retas t e r são concorrentes. As condições foram verificas, portanto, se s e t forem paralelas, a equação da reta t é ( ) ( ) Se s e t forem reversas: I pertence à r então é da forma ( ) 2 P e I pertencem à reta t, então ⃗⃗⃗⃗⃗ é o vetor diretor da reta t. ⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ ( ) Equação de t: ( ) ( ) Pela condição do problema ( ) ( ) i) Cálculo de ( ) ( ) | ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ ⃗ ⃗| | ⃗ ⃗| ( ) |( ) ( ) ( )| |( ) ( )| |( ) ( )| |( )| | | √ ii) Cálculo de ( ) ( ) | ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ ⃗| | ⃗| ( ) |( ) ( )| |( )| |( )| |( )| √( ) √ ( ) √ √ iii) Igualando as distâncias | | √ √ √ Elevando ao quadrado ambos os lados, encontramos: | | Equação da reta t: ( ) ( ) 2. Determine: (a) m de modo que os planos e sejam perpendiculares; e são perpendiculares se, e somente se, seus vetores normais forem ortogonais. Assim, ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ ⃗⃗ ⃗⃗⃗ . ( ) ( ) 3 (b) a equação do plano que contém as retas e onde . Reescrevendo as equações das retas na forma paramétrica: Sendo ( ) um ponto genérico do plano, a equação deste é dada por [ ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ ⃗] . ⃗ é o vetor diretor de r, ⃗ o vetor diretor de s e R um ponto pertencente a r. [ ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ ⃗] | | ( ) ( ) ( ) 3. Calcule: (a) a distância entre os planos e ; ( ) ( ), ( ) ( ) ( ) | | √ √ √ √ (b) a distância entre as retas e . Reescrevendo as equações na forma paramétrica: r e s são paralelas, então: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) | ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗| | ⃗| |( ) ( )| |( )| |( )| |( )| √( ) ( ) ( ) √ 𝑟 𝑠 𝑟 𝑠 4 4. Faça um esboço e determine o centro, vértices, focos e excentricidade da cônica: [ ( ) ] [ ( ) ] Observe que no primeiro colchete temos o equivalente a e no segundo . Para que a segunda equação seja equivalente a primeira devemos subtrair 64 no primeiro colchete e subtrair 9 no segundo. [ ( ) ] [ ( ) ] ( ) ( ) ( ) ( ) Multiplicando a equação por ⁄ : ( ) ( ) A equação acima representa uma hipérbole. Centro: ( ). Vértices (considerando que o centro da hipérbole é a origem): ( ) ( ) ( ) ( ) Focos (considerando que o centro da hipérbole é a origem): ( ) ( ) ( ) ( ) Efetuando as translações (considerando o centro como (2,-1)), temos: ( ) e ( ) ( ) e ( ) Excentricidade: 5 Figura 1- Gráfico da hipérbole 5. Defina parábola como lugar geométrico. Identifique seus principais elementos e indique sua equação geral. Sejam r uma reta e F um ponto não pertencente a ela. O lugar geométrico P dos pontos equidistantes de F e r chama-se parábola. F é o foco, r é a diretriz, e chamaremos o número positivo p tal que d(F,r) = 2p de parâmetro da parábola. A reta que contém o foco e é perpendicular à diretriz chama-se eixo. Se H é o ponto de intersecção da diretriz com o eixo, o ponto V, ponto médio de HF, é chamado de vértice. Uma corda da parábola é qualquer segmento cujas extremidades (distintas) pertencem a ela. Amplitude focal de P é o comprimento da corda que contém o foco e é perpendicular ao eixo. [1] Equação geral: 1 CAMARGO, I. BOULOS, P. Geometria Analítica. 3 ed rev e ampl. São Paulo: Prentice Hall, 2005. p. 306
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