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Distância entre dois pontos no plano Geometria Analítica Prof. Helena 1 Obter a distância entre os pontos A(xA, yA) e B(xB, yB) no plano xOy. A B xA xB yA yB x y C Vamos aplicar o teorema de Pitágoras no triângulo ABC. (AB)2 = (BC)2 + (AC)2 0 (AB)2 = |xB – xA|2 BC = |xB – xA| AC = |yB – yA| + |yB – yA|2 Exemplo Calcule o perímetro do triângulo de vértices A(2, 0), B(–2, –3) e C(–1, 4). x y 0 –2 2 –3 4 A B C Exemplo Determinar o ponto da 2.ª bissetriz ( bissetriz dos quadrantes pares) que é eqüidistante de A(1, 2) e B(–4, –3). A B –4 1 2 x y 0 –1 P(-k,k) Se P é eqüidistante de A e B, deve ser PA = PB Ponto médio de um segmento Na reta real, marcamos os pontos A(–2) e B(8). Se M(k) é ponto médio do segmento AB, quanto vale k? ⇒ A B M –2 8 k Se M é ponto médio, AM = MB, logo k – (–2) = 8 – k 2k = 6 ⇒ k = 3 k + 2 = 8 – k ⇒ ⇒ M(3) Caso geral. ⇒ A B M xA xB xM M é ponto médio de AB ⇒ AM = MB xM – xA = xB – xM ⇒ 2 xM = xA + xB Na figura a seguir, M(xM) é ponto médio do segmento de extremos A(xA) e B(xB). xM = xA + xB 2 Quando o segmento AB está contido no plano xOy, o raciocínio é semelhante. A B M xA xM xB yA yM yB x y Se M é ponto médio de AB, No eixo x, xM é ponto médio do segmento de extremos xA e xB. No eixo y, yM é ponto médio do segmento de etremos yA e yB. xM = xA + xB 2 yM = yA + yB 2 e 0 Exemplo Achar o ponto médio do segmento de extremos A(5, –4) e B(–3, 8). xM = 5 + (–3) 2 yM = –4 + 8 2 = 1 = 2 ⇒ M( 1, 2) Exemplo Encontrar o ponto simétrico de P(1, –1) em relação ao ponto Q(–2, 3). P(1, –1) Q(–2, 3) R(a, b) –2 = a + 1 2 a + 1 = – 4 ⇒ ⇒ a = – 5 3 = b – 1 2 b – 1 = 6 ⇒ ⇒ b = 7 ⇒ R (–5, 7) Exemplo Obter o ponto P que divide o segmento AB com A(1, 3) e B(8, 17) na razão A(1, 3) P(a, b) B(8, 17) AP PB 2 5 = AP PB 2 5 = ⇒ xP – xA xB – xP 2 5 = ⇒ a – 1 8 – a 2 5 = ⇒ 5(a – 1) = 2(8 – a) ⇒ 5a – 5 = 16 – 2a ⇒ 7a = 21 a = 3 ⇒ Exemplo Obter o ponto P que divide o segmento AB com A(1, 3) e B(8, 17) na razão A(1, 3) P(a, b) B(8, 17) AP PB 2 5 = AP PB 2 5 = ⇒ yP – yA yB – yP 2 5 = ⇒ b – 3 17 – b 2 5 = ⇒ 5(b – 3) = 2(17 – b) ⇒ 5b – 15 = 34 – 2b ⇒ 7b = 49 b = 7 ⇒ P(3, 7) Condição de alinhamento entre três pontos Verificação da condição de alinhamento de três pontos Para verificar se três pontos estão alinhados, calculamos o determinante dos três pontos dados, inserindo os valores de x na primeira coluna, os de y na segunda coluna e completando a terceira coluna do determinante com 1. Se o determinante der Zero como resultado, significa que os pontos estão alinhados, senão significa que os três pontos formam um triângulo. Observe o exemplo: xA yA 1 xB yB 1 xC yC 1 D = Verifique se os pontos A(-3,5), B(1,1) e C( 3,-1) estão alinhados Isso significa que os pontos estão alinhados. Área de um triângulo Na figura, os pontos não-alinhados A(2, 1), B(6, 3) e C(4, 5) são os vértices de um triângulo. Como podemos calcular a área desse triângulo, a partir das coordenadas de seus vértices? x y 4 1 A B C 2 6 3 5 Na figura, os pontos não-alinhados A(2, 1), B(6, 3) e C(4, 5) são os vértices de um triângulo. x y 4 1 A B C 2 6 3 5 ③ ① ② M N P AT = AMNP – (AT1 + AT2 + AT3) AMNP = AM . AP = 4 . 4 = 16 AT1 = (CP . AP)/2 = (4 . 2)/2 = 4 AT2 = (CN . BN)/2 = (2 . 2)/2 = 2 AT3 = (AM . BM)/2 = (4 . 2)/2 = 4 AT = 16 – (4 + 2 + 4) AT = 6 Na figura, os pontos não-alinhados A(2, 1), B(6, 3) e C(4, 5) são os vértices de um triângulo. x y 4 1 A B C 2 6 3 5 ③ ① ② M N P 5 4 1 5 4 3 6 1 3 6 1 2 1 1 2 +6 –12 D = – 28 + 40 = 12 +4 +30 –10 –6 Área = |D| 2 |12| 2 = 6 = Área de um triângulo Se A(xA, yA), B(xB, yB) e C(xC, yC) são os vértices de um triângulo, podemos calcular sua área assim: Calculamos o seguinte determinante, a partir das coordenadas dos vértices. xA yA 1 xB yB 1 xC yC 1 D = A área A do triângulo é metade do módulo desse determinante. A = |D| 2
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