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COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 1 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Exercícios de Geometria Analítica. Analítica. QUESTÃO 1 A circunferência dada pela equação é tangente aos eixos coordenados x e y nos pontos A e B, conforme a figura. O segmento é paralelo ao segmento e contém o centro C da circunferência. É correto afirmar que a área da região hachurada vale: a) b) c) d) e) QUESTÃO 2 A circunferência x 2 + y 2 + px + qy + m = 0 passa pelos pontos (–1,4), (3,4) e (3,0). Se d é a distância do centro da circunferência ao ponto K(p,q), então o produto m · d é igual a A) 3 B) –3 C) 9 D) –9 QUESTÃO 3 A soma das coordenadas do centro da circunferência que tem raio medindo 1 u.c., que está situada no primeiro quadrante e que tangencia o eixo dos y e a reta 4x – 3y = 0, é A) 3 u.c. B) 5 u.c. C) 4 u.c. D) 6 u.c. QUESTÃO 4 Analise as assertivas e assinale a CORRETA. a. As retas de equações y = 3x – 1 e 2x + y = 3 não se intersectam. b. A reta de equação y = x e o círculo definido por x 2 + y 2 ≤ 1 têm dois e só dois pontos em comum. c. Uma reta que passa pela origem e tem declive pode ser representada pela equação y = x d. A declividade de uma reta que contém os pontos (–1,5) e (–3, 4) é dada pelo número e. A reta de equação x + y = 3 e o círculo definido por x 2 + y 2 ≤ 1 têm dois e só dois pontos em comum. QUESTÃO 5 Considere as retas r : x + 2y − 4 = 0, s : 2x + y − 5 = 0 e o círculo x 2 + 2x + y 2 − 4y = 0. A reta que passa pelo centro do círculo e pela interseção das retas r e s é a) x − 3y − 2 = 0 b) x − y − 1 = 0 c) 2x − y − 3 = 0 d) x + 3y − 7 = 0 e) x + 3y − 5 = 0 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 2 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ QUESTÃO 6 Considere no plano cartesiano xy, a circunferência de equação (x – 2) 2 + (y + 1) 2 = 4 e o ponto P dado pela interseção das retas L1 : 2x – 3y + 5 = 0 e L2 : x – 2y + 4 = 0. Então a distância do ponto P ao centro da circunferência é: (A) o dobro do raio da circunferência. (B) igual ao raio da circunferência. (C) a metade do raio da circunferência. (D) o triplo do raio da circunferência. QUESTÃO 7 Dada a circunferência de equação x 2 + y 2 – 6x – 10y + 30 = 0, seja P seu ponto de ordenada máxima. A soma das coordenadas de P é: A 10 B 10,5 C 11 D 11,5 E 1 QUESTÃO 8 Dada uma circunferência de centro C(3, 1) e raio r = 5 e, seja o ponto P(0, a), com a , é correto afirmar. a. Se –3 < a < 5, então P é externo à circunferência. b. Se –3 < a < 5, então P pertence à circunferência. c. Se a = 5 ou a = –3, então P é interno à circunferência. d. Se a < –3 ou a > 5, então P é externo à circunferência. e. Se a < –3 ou a > 5, então P é interno à circunferência. QUESTÃO 9 Em um sistema Cartesiano de coordenadas, o valor positivo de b tal que a reta y = x + b e tangente ao círculo de equação x 2 + y 2 = 1 é: A) 2. B) 1. C) . D) . E) 3. QUESTÃO 10 No plano cartesiano, o ponto P(1, ) pertence à circunferência de equação x 2 + y 2 – 4x = 0. A equação da reta que passa por P e tangencia a circunferência intercepta o eixo das abscissas no ponto A. B. (–3, 0) C. (–2, 0) D. E. QUESTÃO 11 No plano cartesiano, os pontos (0,3) e (–1,0) pertencem à circunferência C. Uma outra circunferência, de centro em (– ,4), é tangente a C no ponto (0,3). Então, o raio de C vale a) . b) . c) . d) . e) . QUESTÃO 12 O centro da circunferência x 2 + 2x + y 2 = 1 pertence à reta r e esta reta é perpendicular à reta x + y = 8. Um ponto pertencente à reta r é o ponto A) (3, 5). B) (2, 4). C) (3, 4). D) (5, -5). COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 3 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ QUESTÃO 13 Obtenha as equações das circunferências apresentadas na figura, onde OABC é um retângulo de lado AO = 6 e OC = 2, e a circunferência menor tangencia os lados do retângulo. A) (x – 1) 2 + (y – 2) 2 = 1 e (x – 5) 2 + (y – 1) 2 = 34 B) (x – 5) 2 + (y – 1) 2 = 1 e (x – 1) 2 + (y – 3) 2 = 34 C) (x – 2) 2 + (y – 1) 2 = 3 e (x – 1) 2 + (y – 6) 2 = 5 D) (x – 5) 2 + (y – 1) 2 = 1 e (x – 3) 2 + (y – 1) 2 = 10 E) (x – 2) 2 + (y + 2) 2 = 1 e (x – 1) 2 + (y – 3) 2 = 10 QUESTÃO 14 Qual das seguintes retas passa pelo centro da circunferência x 2 + y 2 + 4y – 3 = 0? a) x + 2y = 4. b) 5x – y = 2. c) x + y = 0. d) x – 5y = –2. e) 2x + y = 7. QUESTÃO 15 Seja C o centro da circunferência de equação . Considere A e B os pontos de interseção dessa circunferência com a reta de equação y = x. Nessas condições, a área do triângulo de vértices A, B e C é igual a A) 6 B) 4 C) 5 D) 7 E) 4 QUESTÃO 16 Sejam a circunferência λ: x 2 + y 2 – 2y + k = 0 e a reta r: 3x + 4y – 19 = 0. Para que r seja tangente a λ, k deve valer (A) –10. (B) –8. (C) 0. (D) 8. (E) 10. QUESTÃO 17 Sejam A, B e C pontos de intersecção da circunferência x 2 + y 2 = 4x com as retas de equação y = x e y = –x. Então, a área do triângulo de vértices A , B e C, em u.a. (unidades de área), vale: A) 6 u.a. B) 8 u.a. C) 4 u.a. D) 10 u.a. E) u.a. QUESTÃO 18 Sobre a reta s de equação y − 2x − 1= 0 e a circunferência C de equação x 2 + y 2 − 2x + y − 1= 0, afirma-se: I. C tem centro no ponto . II. s é tangente a C. III. s determina com o eixo das abscissas um ângulo θ tal que sen . Para essas afirmações, pode-se garantir que é verdadeira a alternativa COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 4 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ 01) apenas I. 02) apenas II. 03) apenas I e III. 04) apenas II e III. 05) I, II e III. QUESTÃO 19 Considere o circulo de centro O e de equação x 2 + y 2 = 4 e a reta que passa pelo ponto A = (0, 6) e é tangente ao círculo em um ponto B do primeiro quadrante. A área do triângulo AOB é (A) . (B) 6. (C) . (D) 8. (E) . QUESTÃO 20 A altura de um triângulo equilátero é igual ao diâmetro do círculo de equação , Dois dos vértices do triângulo pertencem ao eixo das abscissas, e o outro, ao círculo. A equação da reta que tem inclinação positiva e que contém um dos lados do triângulo é: (A) . (B) . (C) . (D) . (E) . QUESTÃO 21 Com base nos conhecimentos de geometria analítica, considere as seguintes afirmativas: 1. Os pontos de coordenadas cartesianas A(0, 2), B(2, 3) e C(4, 4) não são colineares. 2. A equação da reta que passa pelos pontos de coordenadas cartesianas D(1, –2) e E(2, 2) é y + 6 = 4x. 3. Um dos pontos de intersecção da circunferência (x – 3) 2 + y 2 = 2 com a circunferência (x – 1) 2 + (y + 1) 2 = 5, tem coordenadas cartesianas (2,1). 4. A equação da reta que é paralela à reta x – 3y = – 14 e que tangencia a circunferência (x – 2) 2 + (y + 1) 2 = 10 é x = 3y – 5. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. QUESTÃO 22 Considere o círculo x 2 + y2 – r 2 = 0 de raio r e a hipérbole x 2 – y 2 = 1. Nesse caso, pode-se afirmar que: a) se r < 1, então as curvas se interceptam em quatro pontos. b) se r = 1, então as curvas têm quatro pontos em comum. c) se r = 1, as curvas se interceptam em (0, 1) e (0, –1). d) se r = , então as curvas se interceptam apenas nos pontos (3, ) e (–3, ). e) se r > , então as curvas se interceptam em quatro pontos. QUESTÃO 23 Considere, no plano cartesiano Oxy, a circunferência C de equação e sejam P e Q COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 5 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ os pontos nos quais C tangencia os eixos Ox e Oy, respectivamente. Seja PQR o triângulo isósceles inscrito em C, de base , e com o maior perímetro possível. Então, a área de PQR é igual a a) b) c) d) e) QUESTÃO 24 Dada a circunferência de equação e os pontos A = (p, –1) e B = (1,1), o valor de p para que o centro da circunferência e os pontos A e B estejam alinhados é: A) 3 B) 2 C) –3 D) 4 E) –4 QUESTÃO 25 Em um sistema de coordenadas cartesianas ortogonais, os pontos A(–2,4), B(6,–2) e C(–2,–2) são os vértices do triângulo ABC. Qual a equação da circunferência circunscrita a esse triângulo? A) x 2 – 12x + y 2 – 16y + 100 = 0 B) x 2 – 4x + y 2 – 2y – 95 = 0 C) x 2 – 4x + y 2 – 4y – 92 = 0 D) x 2 – 4x + y 2 – 4y – 17 = 0 E) x 2 – 4x + y 2 – 2y – 20 = 0 QUESTÃO 26 Na circunferência de equação (x – 1) 2 + (y – 2) 2 = 9, o ponto que tem menor abscissa pertence à reta r que é paralela à reta x – y – 5 = 0 e que tem como equação 01) y = x + 4 02) y = x + 2 03) y = x – 1 04) y = –x + 2 05) y = –x – 1 QUESTÃO 27 Qual a maior distância entre um ponto da circunferência com equação (x – 2) 2 + (y – 3) 2 = 1 e a origem do sistema de coordenadas? A seguir, estão esboçadas a circunferência (x – 2) 2 + (y – 3) 2 = 1 e a reta y = 3x/2, que passa pela origem e pelo centro da circunferência. A) B) C) D) E) QUESTÃO 28 Sejam M e N os pontos em que a reta y = x intercepta a circunferência x 2 + y 2 – 4x – 2y + 4 = 0. COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 6 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Se P é um ponto desta circunferência tal que o triângulo MNP é retângulo, então a medida da área deste triângulo, em unidade de área, é A) 1,0. B) 1,5. C) 2,0. D) 2,5. QUESTÃO 29 Um arquiteto fez o projeto de uma praça em formato elíptico, com quadras poliesportivas, um anfiteatro e alguns quiosques, e desenhou a planta dessa praça em um plano cartesiano, tendo o metro como a unidade de comprimento. O anfiteatro, em forma de um círculo, tem um palco que está delimitado por um arco da circunferência que contorna o anfiteatro e por uma corda dessa circunferência, situada sobre a reta cuja equação é 3x − y + 4 = 0. Sabendo-se que a equação da circunferência é x2 + y 2 − 10x − 8y + 16 = 0, é correto afirmar que essa corda tem o comprimento de: a) 2m b) m c) 8m d) m e) m QUESTÃO 30 O ponto P = (x,y), cujas coordenadas x e y são números inteiros positivos, está sobre a circunferência cujo centro é a origem do sistema de coordenadas e o raio mede 10 m. O valor de é A) . B) . C) . D) . QUESTÃO 31 Se (m, n) são as coordenadas do centro da circunferência x 2 + 2 x + y 2 − 6y + 7 = 0, então (−3m + n) é igual a: 01) 02) 1 03) 0 04) 05) −3 QUESTÃO 32 A forma geométrica de algumas galáxias, como, por exemplo, a da Via Láctea, pode ser modelada, em escala, pela seguinte construção: no sistema de coordenadas cartesianas xOy, a espiral é formada por semicírculos cujos centros estão no eixo Ox. O primeiro semicírculo, , construído no semiplano y 0, tem o centro na origem e raio = 1 m, como ilustra a figura I. O segundo semicírculo, , construído no semiplano y 0, com raio > , é tal que as extremidades esquerdas dos semicírculos e coincidem (figura II). O semicírculo é construído no semiplano y 0, com raio > e com a extremidade direita desse semicírculo coincidindo com a do semicírculo (figura III). A construção da sequência , ..., de semicírculos prossegue dessa forma. Duas maneiras distintas de serem escolhidos os raios dos COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 7 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ semicírculos , , ..., são definidas pelas condições a seguir. Condição I: o raio de cada semicírculo é igual ao raio do semicírculo anterior acrescido de 1 m; Condição II: o raio de cada semicírculo é igual ao dobro do raio do semicírculo anterior. Com base nessas informações, e considerando que a unidade de medida dos eixos cartesianos é o metro, julgue os itens que se seguem (certo ou errado). • A equação da reta que passa pelos pontos de interseção do semicírculo com a parte positiva do eixo Ox e com a parte negativa do eixo Oy é x + y = 1. • O ponto (7, 0) pertence à espiral construída de acordo com a condição I. • Se , , , ..., forem os semicírculos construídos segundo a condição I, então a distância dos centros desses semicírculos com relação à origem do sistema xOy será uma função crescente de n. • Se os semicírculos forem construídos de acordo com a condição I, então o comprimento da espiral, do ponto inicial de até o ponto final do semicírculo , será igual a 66 m. • Se uma partícula percorrer a trajetória da espiral construída segundo a condição I, no sentido horário, com velocidade linear constante, então, na passagem do primeiro semicírculo para o segundo, a intensidade da aceleração radial da partícula diminuirá pela metade. • Os pontos (4, 0), (6, 0), (8, 0) e (10, 0) não pertencem à espiral construída de acordo com a condição II. • Se os semicírculos forem construídos a partir da condição II, então o comprimento da espiral, do ponto inicial de até o ponto final do semicírculo , será igual a 1.022 m. • Considere que uma partícula percorra a trajetória da espiral construída a partir da condição II, no sentido horário, e que a intensidade da força centrífuga que atua sobre ela se mantenha constante em toda a trajetória. Nessa situação, a velocidade angular da partícula varia segundo a expressão , em que k é uma constante e n 0 é um número inteiro que indica o semicírculo no qual a partícula se encontra. • Uma partícula que se move com velocidade angular constante sobre a espiral construída segundo a condição II terá, em cada instante t, a posição de sua projeção sobre o eixo Ox descrita pela expressão , em que t é o tempo transcorrido desde o instante em que a partícula se encontrava no ponto inicial de e rn é o raio do semicírculo no qual a partícula se encontra no instante t. QUESTÃO 33 A figura I mostra um aparelho utilizado para se determinar a razão carga/massa (e/m) do elétron. Nesse equipamento, um feixe de elétrons produzido por um canhão de elétrons é injetado em uma região de campo magnético criado por um par de bobinas. Dependendo da velocidade dos elétrons e da intensidade do campo magnético, os elétrons podem realizar um movimento circular entre as bobinas. Essa situação é ilustrada esquematicamente na figura II, que mostra a estrutura do canhão acelerador deelétrons e duas trajetórias diferentes obtidas em condições distintas do aparelho, em um sistema de coordenadas cartesianas xOy. No canhão de elétrons, um filamento incandescente aquece uma placa metálica COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 8 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ no cátodo, para liberar elétrons de sua superfície. Esses elétrons são, então, acelerados em direção ao ânodo por um potencial acelerador. Ao chegarem ao ânodo, eles passam por uma abertura e são ejetados do canhão para dentro da região de campo magnético, onde o feixe se curva. O gráfico da figura III mostra a relação entre a diferença de potencial e a corrente elétrica do filamento do canhão. Na figura II, os pontos P = (5, 5), Q = (10, 0), R = e S = (17, 0) têm os valores dados em centímetros. Considerando essas informações e sabendo que a massa e a carga do elétron são iguais a 9,1 × 10 –31 kg e 1,6 × 10 –19 C, respectivamente, julgue os itens a seguir (certo ou errado). • A circunferência que passa pelos pontos O, P e Q é descrita pela equação x 2 – 10x + y 2 = 0. • A circunferência que passa pelos pontos O, P e Q pode ser descrita pelo conjunto dos números complexos z = x + yi, tais que , em que Re(z) denota a parte real do número complexo z e i é a unidade imaginária. • Os triângulos OPQ e ORS são semelhantes. • A reta que passa pelos pontos P e Q é paralela à reta x + y = 0. • Considerando que corresponde à área do triângulo OPQ; , à do triângulo ORS; à da semicircunferência que passa pelos pontos O, P e Q; e , à da semicircunferência que passa pelos pontos O, R e S, é correto afirmar que . QUESTÃO 34 Disponível em: <http://scienceniche.com/wp- content/uploads/2008/09/lhc12.jpg>. O LHC (Large Hadron Collider ou, em português, "Grande Colisor de Hadrons") traz a promessa de responder a alguns dos mais profundos mistérios da ciência, ao investigar as partículas mais elementares da matéria e replicar fenômenos que tiveram lugar durante o big bang, a explosão que teria dado origem ao Universo. A primeira leva de prótons se deslocou por alguns instantes quase à velocidade da luz pela estrutura circular de 27 quilômetros, a cerca de 100 metros abaixo da superfície. O momento histórico ocorreu às 5h28min (hora de Brasília) desta quarta-feira (10/09/2008) [...]. Disponível em: <http://agencia.fapesp.br/9407>. Acesso em: 25 jul. 2011. Adaptado. De acordo com as informações do texto, é correto afirmar que uma possível equação que descreve o LHC, em um sistema de eixos coordenados cartesianos, é 01) x 2 + y 2 − 2x − 4y − 13,49 = 0 02) x 2 + y 2 + 4x − 6y − 14,04 = 0 03) x 2 + y 2 + 2x + 6y − 19,16 = 0 04) x 2 + y 2 − 6x − 4y − 20,64 = 0 05) x 2 + y 2 + 4x − 2y − 23,09 = 0 QUESTÃO 35 Na figura a seguir, a circunferência C1 tem raio 1 e a circunferência C2, de centro (2,4), tem raio 2. A reta r forma um ângulo de 30 o com o eixo das COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 9 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ ordenadas e passa pelo centro das duas circunferências. Sabendo que a distância entre os pontos A e B é igual a 2, as coordenadas (x0 ,y0) do centro da circunferência C1 são: (A) (B) (C) (D) (E) QUESTÃO 36 Assinale, na coluna I, as afimativas verdadeiras e, na coluna II, as falsas. Analise as afirmações a seguir e conclua. I II 0 0 O coeficiente angular de uma reta no plano que intercepta o eixo x no ponto P(a, 0) e o eixo y no ponto Q(0, a) com a > 0 é um número positivo não nulo. 1 1 Se uma reta no plano intercepta uma circunferência, também no plano, em dois pontos distintos, a distância entre esta reta e o centro da circunferência será maior ou igual ao raio. 2 2 Retas no plano com coeficiente angular estritamente positivo são representadas por equações do tipo y = f(x) com f : R → R função crescente do 1º grau. 3 3 Se a distância entre os centros de duas circunferências no plano for maior que a soma de seus raios, essas circunferências não terão pontos em comum. 4 4 Independentemente das coordenadas do centro, circunferências no plano podem ser descritas pela equação x 2 + y 2 + Ax + By + C = 0 para coeficientes A, B e C reais, devidamente escolhidos. QUESTÃO 37 No plano cartesiano, a circunferência que passa pelos pontos A(2,0), B(0,3) e pela origem O(0,0) intercepta a reta y = x em dois pontos. Um deles tem coordenadas cuja soma é: A) 5 B) 4,5 C) 4 D) 3,5 E) 3 QUESTÃO 38 No plano cartesiano, a curva de equação y = x 2 − 2x + 1 intercepta o círculo de raio 1 e centro (1,1) em três pontos, A, B e C. Então, a área do triângulo ABC é: (A) 0,5 (B) 1 (C) 1,5 (D) 2 (E) 2,5 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 10 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ QUESTÃO 39 No plano cartesiano, os pontos A(1,2) e B(−2,−2) são extremidades de um diâmetro de uma circunferência; essa circunferência intercepta o eixo das abscissas em dois pontos. Um deles é: A) (4,0) B) C) (3,0) D) E) (2,0) QUESTÃO 40 Se c é um número real positivo, a equação é representada no sistema cartesiano usual por um quadrado Q. Se Q é circunscrito à circunferência x 2 + y 2 = r 2 , então a relação é igual a A) 0,5. B) 2,0. C) 1,5. D) 1,0. QUESTÃO 41 A área de um quadrado inscrito na circunferência de equação x 2 – 2y + y 2 = 0 é a) b) 1. c) d) 2. e) QUESTÃO 42 A reta 3x + 4y − 6 = 0 determina na circunferência x 2 + y 2 − 2x − 4y + 1 = 0 uma corda MN de comprimento igual, em u.c., a: 01) 6 02) 03) 3 04) 05) QUESTÃO 43 A reta y = mx + n intercepta a circunferência x 2 + y 2 = 1 no ponto (–1,0) e em um segundo ponto localizado no primeiro ou no quarto quadrante. Os valores possíveis de m situam-se, exatamente, entre a) – 0,5 e 0,5. b) –1,0 e 0,0. c) 0,0 e 1,0. d) –1,0 e 1,0. QUESTÃO 44 Considerando a circunferência C de equação (x – 3) 2 + (y – 4) 2 = 5, avalie as seguintes afirmativas: I. O ponto P(4, 2) pertence a C. II. O raio de C é 5. III. A reta passa pelo centro de C. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente a afirmativa II é verdadeira. c) As afirmativas I, II e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. QUESTÃO 45 Considere o triângulo, cujos vértices estão no centro da circunferência S1: e na interseção da circunferência S1 com a curva S2: . É correto afirmar que a área, em unidade de área, deste triângulo é igual a: a) b) c) COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 11 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ d) e) QUESTÃO 46 Considere os pontos P = (−2, −1) , Q = (0, 0) e R = (1, 2) do plano. Sobre a circunferência que passa por esses três pontos, é CORRETO afirmar que: a) seu centro está no 4 o quadrante. b) é um diâmetro. c) ela é tangente à reta y = 0. d) seu centro está sobre a reta de equação y = −x. e) ela é tangente à reta y − x + 10 = 0. QUESTÃO 47 Considere, em um sistema ortogonal de coordenadas cartesianas, duas circunferências λ1 e λ2, tangentes entre si, com respectivos centrosC1(3, 0) e C2 (0, 3) e o raio de λ2 sendo o dobro do raio de λ1. Com relação a essas circunferências, assinale o que for correto. 01) A reta de equação x − 2y = 0 é tangente a ambas as circunferências. 02) O eixo das abscissas é secante a ambas as circunferências. 04) O ponto de tangência comum das circunferências dista da origem do sistema de coordenadas. 08) A reta de equação x + y = 3 contém o ponto de tangência comum das circunferências. 16) A equação de λ1 é x 2 + y 2 − 6x + 7 = 0. QUESTÃO 48 Construídas no mesmo sistema de coordenadas cartesianas, as inequações x 2 + y 2 < 4 e y < x + 1 delimitam uma região no plano. O número de pontos que estão no interior dessa região e possuem coordenadas inteiras é a) 5. b) 6. c) 7. d) 8. e) 9. QUESTÃO 49 Determine a equação da circunferência centrada no vértice da parábola y = x 2 − 6x + 8 e que passa pelos pontos em que a parábola corta o eixo x. a) (x − 2) 2 + (y − 4) 2 = 4 b) (x − 3) 2 + (y + 1) 2 = 2 c) (x − 1) 2 + (y − 3) 2 = 9 d) (x + 1) 2 + (y − 3) 2 = e) (x − 2) 2 + (y − 3) 2 = 4 QUESTÃO 50 No desenho a seguir, que não está em escala, a reta y = 3x é perpendicular à reta que passa pelo ponto (2,0). O ponto de interseção dessas retas é A. A equação da circunferência com centro em A e tangente ao eixo x é dada por a) COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 12 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ b) c) d) QUESTÃO 51 No plano cartesiano 0xy, a reta de equação x + y = 2 é tangente à circunferência C no ponto (0, 2). Além disso, o ponto (1, 0) pertence a C. Então, o raio de C é igual a: a) b) c) d) e) QUESTÃO 52 No plano cartesiano, a reta tangente à circunferência de equação x 2 + y 2 = 8, no ponto P de coordenadas (2, 2), intercepta a reta de equação y = 2x no ponto: A B C D E QUESTÃO 53 No plano cartesiano, há duas retas paralelas à reta de equação 3x + 4y + 60 = 0 e que tangenciam a circunferência x 2 + y 2 = 4. Uma delas intercepta o eixo y no ponto de ordenada a) 2,9. b) 2,8. c) 2,7. d) 2,6. e) 2,5. QUESTÃO 54 No plano cartesiano, o ponto C(2,3) é o centro de uma circunferência que passa pelo ponto médio do segmento , em que P é o ponto de coordenadas (5,7). A equação da circunferência é: A 4x 2 + 4 y 2 – 16 x – 24 y + 27 = 0 B x 2 + y 2 – 4 x – 6 y + 7 = 0 C 4 x 2 + 4 y 2 – 16 x – 24 y + 29 = 0 D x 2 + y 2 – 4 x – 6 y + 8 = 0 E 4 x 2 + 4 y 2 – 16 x – 24 y + 31 = 0 QUESTÃO 55 No plano cartesiano, uma circunferência tem centro C(5, 3) e tangencia a reta de equação 3x + 4y – 12 = 0 . A equação dessa circunferência é: a) x 2 + y 2 – 10x – 6y + 25= 0 b) x 2 + y 2 – 10x – 6y + 36 = 0 c) x 2 + y 2 – 10x – 6y + 49 = 0 d) x 2 + y 2 +10x + 6y + 16 = 0 e) x 2 + y 2 +10x + 6y + 9 = 0 QUESTÃO 56 No plano cartesiano, uma circunferência, cujo centro se encontra no segundo quadrante, tangencia os eixos x e y. Se a distância da origem ao centro da circunferência é igual a 4, a equação da circunferência é: A x 2 + y 2 + (2 )x – (2 )y + 10 = 0 B x 2 + y 2 + (2 )x – (2 )y + 8 = 0 C x 2 + y 2 – (2 )x + (2 )y + 10 = 0 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 13 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ D x 2 + y 2 – (2 )x + (2 )y + 8 = 0 E x 2 + y 2 – 4x + 4y + 4 = 0 QUESTÃO 57 Num sistema cartesiano de coordenadas, a equação x 2 − 2x + y 2 + 4y = 4 descreve uma circunferência de centro C e raio r . A equação da reta que passa pelo ponto C e tem coeficiente angular igual a r é: a) y = 3x − 5 b) y = 2x − 4 c) y = 3x + 5 d) y = 2x + 4 QUESTÃO 58 Observe o círculo representado no sistema de coordenadas cartesianas. Uma das alternativas a seguir apresenta a equação desse círculo. Essa alternativa é (A) (x – 2) 2 + (y – 3) 2 = 10. (B) (x + 2) 2 + (y + 3) 2 = 13. (C) (x – 2) 2 + (y – 3) 2 =13. (D) (x – 2) 2 + y 2 = 10. (E) x 2 + (y + 3) 2 = 13. QUESTÃO 59 Os pontos de interseção do círculo de equação (x – 4) 2 + (y – 3) 2 = 25 com os eixos coordenados são vértices de um triângulo. A área desse triângulo é: a) 22. b) 24. c) 25. d) 26. e) 28. QUESTÃO 60 Os pontos P = (p, 0) e Q = (0, q), com 0< q <p, são as extremidades de um diâmetro da circunferência x 2 + y 2 – 8x – 6y = 0. A equação da mediatriz do segmento PQ é A) 3y + 4x + 25 = 0. B) 3y + 4x – 25 = 0. C) 3y – 4x + 7 = 0. D) –3y + 4x + 7 = 0 QUESTÃO 61 São dados, no plano cartesiano, o ponto P de coordenadas (3, 6) e a circunferência C de equação (x – 1) 2 + (y – 2) 2 = 1. Uma reta t passa por P e é tangente a C em um ponto Q. Então a distância de P a Q é a) b) c) d) e) QUESTÃO 62 Um círculo tangencia a reta r, como na figura a seguir. COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 14 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ O centro do círculo é o ponto (7, 2) e a reta r é definida pela equação 3x – 4y + 12 = 0. A equação do círculo é a) (x – 7) 2 + (y – 2) 2 = 25. b) (x + 7) 2 + (y+2) 2 = 25. c) (x – 7) 2 + (y + 2) 2 = 36. d) (x – 7) 2 + (y – 2) 2 = 36. e) (x + 7) 2 + (y – 2) 2 = 36. QUESTÃO 63 Uma aeronave faz sua aproximação final do destino, quando seu comandante é informado pelo controlador de voo que, devido ao intenso tráfego aéreo, haverá um tempo de espera de 15 minutos para que o pouso seja autorizado e que ele deve permanecer em rota circular, em torno da torre de controle do aeroporto, a 1 500 metros de altitude, até que a autorização para o pouso seja dada. O comandante, cônscio do tempo de espera a ser despendido e de que, nessas condições, a aeronave que pilota voa a uma velocidade constante de Vc (km/h), decide realizar uma única volta em torno da torre de controle durante o tempo de espera para aterrissar. Sabendo que o aeroporto encontra-se numa planície e tomando sua torre de controle como sendo o ponto de origem de um sistema de coordenadas cartesianas, determine a equação da projeção ortogonal, sobre o solo, da circunferência que a aeronave descreverá na altitude especificada. QUESTÃO 64 A figura a seguir mostra uma circunferência tangente ao eixo y, com centro C sobre o eixo x e diâmetro de 10 unidades. COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 15 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ a) Sabendo que A = (8,4) e que r : 3y + x = 20 é a reta que passa por A e B, calcule a área do triângulo CAB. b) Encontre as coordenadas do ponto D, indicado na figura acima, no qual a reta r intercepta a circunferência. QUESTÃO 65 Considere a circunferência de centro C(1,0) e a reta t que a tangencia no ponto P(0,2). a) Determine o raio e a equação da circunferência. b) Determine a equação da reta t . QUESTÃO 66 Considere a reta r determinada pelos pontos P e Q e a circunferência , de centro C, que passa pelo ponto A, conforme representados no plano cartesiano abaixo. Determine a equação da reta s, perpendicular à reta r, tangente à circunferência e que contém pontos do 2º quadrante. QUESTÃO 67 Determineuma equação da circunferência inscrita no triângulo cujos vértices são A = (1; 1); B = (1; 7) e C = (5; 4) no plano xOy. QUESTÃO 68 No desenho a seguir, a reta y = ax (a > 0) e a reta que passa por B e C são perpendiculares, interceptando-se em A. Supondo que B é o ponto (2, 0), resolva as questões a seguir. a) Determine as coordenadas do ponto C em função de a. b) Supondo, agora, que a = 3, determine as coordenadas do ponto A e a equação da circunferência com centro em A e tangente ao eixo x. QUESTÃO 69 São dados, no plano cartesiano de origem O, a circunferência de equação x 2 + y 2 = 5 , o ponto e a reta s que passa por P e é paralela ao eixo y. Seja E o ponto de ordenada positiva em que a reta s intercepta a circunferência. Assim sendo, determine a) a reta tangente à circunferência no ponto E. b) o ponto de encontro das alturas do triângulo OPE. QUESTÃO 70 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 16 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Seja a circunferência C de equação x 2 + y 2 + 6 x – 6y + 27 = 0. Determine a abscissa e a ordenada do ponto P de C que esteja o mais próximo possível da origem do sistema de coordenadas cartesianas. QUESTÃO 71 Suponha um trecho retilíneo de estrada, com um posto rodoviário no quilômetro zero. Suponha, também, que uma estação da guarda florestal esteja localizada a 40 km do posto rodoviário, em linha reta, e a 24 km de distância da estrada, conforme a figura a seguir. a) Duas antenas de rádio atendem a região. A área de cobertura da primeira antena, localizada na estação da guarda florestal, corresponde a um círculo que tangencia a estrada. O alcance da segunda, instalada no posto rodoviário, atinge, sem ultrapassar, o ponto da estrada que está mais próximo da estação da guarda florestal. Explicite as duas desigualdades que definem as regiões circulares cobertas por essas antenas, e esboce essas regiões no gráfico seguinte, identificando a área coberta simultaneamente pelas duas antenas. b) Pretende-se substituir as antenas atuais por uma única antena, mais potente, a ser instalada em um ponto da estrada, de modo que as distâncias dessa antena ao posto rodoviário e à estação da guarda florestal sejam iguais. Determine em que quilômetro da estrada essa antena deve ser instalada. QUESTÃO 72 A circunferência de centro em (2, 0) e tangente ao eixo y é interceptada pela circunferência C, definida pela equação x 2 + y 2 = 4, e pela semirreta que parte da origem e faz ângulo de 30º com o eixo-x, conforme a figura abaixo. a) Determine as coordenadas do ponto P. b) Calcule a área da região sombreada. COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 17 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ QUESTÃO 73 A figura abaixo ilustra o símbolo olímpico representado em um sistema de coordenadas cartesianas ortogonais. As cinco circunferências C1, C2, C3, C4 e C5 têm todas raios iguais a 3 cm. C3 é centrada na origem do sistema e C1 e C5 têm os centros no eixo das abscissas equidistantes da origem. Os centros de C2 e C4 têm mesma ordenada negativa e situam-se a 2 cm da origem. As circunferências C2 e C3interceptam-se em dois pontos, sendo um deles de coordenadas (−3, 0). Com relação ao exposto, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) A equação reduzida da circunferência C2 é . 02) Os centros de C2 e C4 estão a 2 cm do eixo das ordenadas. 04) O par de coordenadas de um dos pontos de interseção das circunferências C3e C4 é . 08) O ponto de coordenadas pertence a uma das circunferências do símbolo olímpico. 16) A circunferência C5 pode ser descrita pela equação x 2 −16x + y 2 + 54 = 0 . QUESTÃO 74 Calcule a distância d entre os pontos de interseção das circunferências com equações: x 2 + y 2 – 2x – 2y + 1 = 0 e x 2 + y 2 – 4x – 2y + 4 = 0. Indique 4d 2 . QUESTÃO 75 Considere as n retas em que os coeficientes mi, em ordem crescente de i, formam uma progressão aritmética de razão q > 0: Se mi = 0 e a reta r5 tangencia a circunferência de equação x 2 + y 2 = 25, determine o valor de q. QUESTÃO 76 Considere as seguintes regiões do plano cartesiano xoy: e A) Identifique e esboce graficamente a região A. B) Identifique e esboce graficamente a região B. C) Calcule a área da região . QUESTÃO 77 Considere uma circunferência de equação (x – a) 2 + (y – b) 2 = r 2 em que a e b são números reais e r é um número real positivo. Sabe-se que • a reta de equação y = x + 5 tangencia essa circunferência no ponto T = (1, 6); e • a reta de equação y = x + 3 determina, nessa circunferência, uma corda PQ de comprimento 2 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 18 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ DETERMINE os valores de a, b e r. QUESTÃO 78 Em um sistema de coordenadas cartesianas ortogonais, considere os pontos A (1, 5), B (3, 1) e C (0, 17) . Determine A) a equação da reta r que passa por A e B; B) a equação da reta s que passa por C e é paralela a r; C) a equação da circunferência que passa por A e B e é tangente a s. QUESTÃO 79 No plano cartesiano Oxy, a circunferência C tem centro no ponto A=(–5,1) e é tangente à reta t de equação 4x-3y-2=0 em um ponto P. Seja ainda Q o ponto de intersecção da reta t com o eixo Ox. Assim: a) Determine as coordenadas do ponto P. b) Escreva uma equação para a circunferência C. c) Calcule a área do triângulo APQ. QUESTÃO 80 O artista holandês Mauritius Cornelis Escher, que dedicou toda a sua vida às artes gráficas, criou uma grande série de litografias impregnadas de geometrismo, figurativismo e ornamentalidade. Traduziu visualmente e de modo sugestivo problemas matemáticos e geométricos em seus edifícios inacabados ou em suas fabulações caracterizadas por uma relação impressionante entre superfície e espaço. Na figura dada, Verbum (Terra, Céu e Águia), julho de 1942, litografia de autoria de M. C. Escher, tem-se o hexágono regular ABCDEF com lado medindo 6 unidades de comprimento. Com base na figura acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. A equação da reta que contém o segmento é . 02. A área do hexágono da figura, em unidades de área, é . 04. A equação da mediatriz do segmento é . 08. A equação da circunferência circunscrita ao hexágono da figura é . 16. O apótema do hexágono da figura mede unidades de comprimento. QUESTÃO 81 Seja (λ) a curva x 2 + y 2 – 12x – 16y + 75 = 0, e os pontos P(0, 0) e Q(12, 16). a) Faça em seu caderno de respostas o plano cartesiano ortogonal (x, y) e represente nele a curva (λ) e os pontos P e Q. b) Calcule o comprimento do menor caminho de P a Q que não passe pela região do plano determinada por x 2 + y 2 – 12x – 16y + 75 < 0. COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 19 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ QUESTÃO 82 Sendo r a reta no plano cartesiano representada pela equação 2x + 3y = 5, é correto afirmar: (01) A reta paralela à reta r que passa pelo ponto (−3, 0) pode ser representada pela equação 2x + 3y = −6 . (02) A reta perpendicular à reta r que passa pela origem pode ser representada pela equação −3x + 2y = 0 . (04) Para cada , existe uma única circunferência com centro (c, 0) que é tangente à reta r. (08) O triângulo cujos vértices são a origeme os pontos de interseção da reta r com os eixos coordenados tem área igual a unidades de área. (16) A imagem da reta r pela rotação de ângulo de 60º, em torno do ponto , no sentido anti- horário, coincide com o eixo das abscissas. (32) Dado um ponto , existem infinitas circunferências de centro (a, b) que interceptam r. QUESTÃO 83 Uma circunferência de centro no ponto C(5,4) é tangente à reta de equação . a) Essa circunferência intercepta o eixo das abscissas? b) Qual é a posição relativa do ponto P(3,2) em relação a essa circunferência? c) Obtenha a equação da reta que passa pelo ponto P(3,2) e é tangente a essa circunferência. QUESTÃO 84 Dados números inteiros p e q de forma que a fração seja irredutível, e considerando um sistema de coordenadas cartesianas xOy, o círculo de centro no ponto e raio é chamado de círculo de Ford e é representado por C[p,q]. Com base no exposto, assinale o que for correto. 01) A área de C[p,q] é . 02) Nenhum círculo de Ford tangencia o eixo das abscissas. 04) A equação cartesiana da circunferência que delimita C[1,2] pode ser escrita como . 08) Se dois círculos de Ford, com centros nos pontos M e N, com M ≠ N , são tangentes no ponto T, então, os pontos M, N e T são colineares. 16) Os círculos C[1,2] e C[1,3] são tangentes entre si. QUESTÃO 85 O para-raios, inventado por Benjamin Franklin, consiste de uma haste metálica pontiaguda, colocada a certa altura do chão e ligada com cabos elétricos a outra haste metálica, aterrada ao chão. A região, em terra plana, protegida por esse tipo de para-raios tem formato circular. Admita que uma região plana seja representada pelo plano cartesiano e que as circunferências cujas equações são x 2 + y 2 + 4x – 21 = 0 e x 2 + y 2 – 12x = 0 delimitam as regiões circulares R1 e R2, áreas protegidas pelos para-raios P1 e P2, respectivamente. Considerando as regiões de proteção de cada um dos para-raios, identifique as afirmativas corretas: I. Uma pessoa localizada no ponto A1 = (–3, 2) está protegida pelo para-raios P1. II. Uma pessoa localizada no ponto A2 = (3, 3) está protegida pelo para-raios P2. COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 20 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ III. Uma pessoa localizada no ponto A3 = (1, 5) está protegida pelos dois para-raios. IV. Uma pessoa localizada no ponto A4 = (2, 2) não está protegida por nenhum dos dois para-raios. V. A área da região protegida pelo para-raios P2 é maior do que a área da região protegida pelo para- raios P1. COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 21 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ QUESTÃO 1 B RESOLUÇÃO: Reescrevendo a equação da circunferência, temos: Portanto, a circunferência tem centro em (2,2) e raio 2. Observando o desenho, vemos que a área hachurada pode ser dividida em três partes: o triângulo retângulo isósceles ABC cujos lados iguais BC e AC medem R=2, e dois setores circulares, BCN e MCA, de 45º. A área do triangulo ABC é: As áreas dos setores circulares de 45º, juntas, formam um setor de 90º, ou seja, 1/4 da circunferência, portanto: A soma das áreas, é, portanto: QUESTÃO 2 D RESOLUÇÃO: De acordo com os pontos pelos quais a circunferência passa, tem-se: Subtraindo a primeira equação da segunda, encontra-se: 4p = –8 p = –2 Substituindo o valor de p na terceira equação: –6 + m = –9 m = –3 Substituindo o valor de m e p na primeira equação: 2 + 4q – 3 = –17 q = –4 Portanto, a equação da circunferência é: x 2 + y 2 – 2x – 4y – 3 = 0 (x – 1) 2 + (y – 2) 2 – 1 – 4 – 3 = 0 (x – 1) 2 + (y – 2) 2 = 8 Logo, o centro da circunferência é o ponto (1,2), e o ponto K = (–2, –4). Então, a distância d é: O produto m · d procurado é igual a . QUESTÃO 3 C RESOLUÇÃO: Se o raio da circunferência mede 1, as coordenadas de seu centro são (1, yc): COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 22 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Além disso, a distância do centro à reta 4x – 3y = 0 também é 1: Como y0 > 0, temos que as coordenadas do centro são (1, 3), cuja soma é 4 u.c. QUESTÃO 4 C RESOLUÇÃO: a) Falsa. Resolvendo o sistema formado pelas duas equações, conclui-se que as retas se intersectam no ponto . b) Falsa. O círculo definido por x 2 + y 2 ≤ 1, que tem centro na origem e raio 1, tem infinitos pontos em comum com a reta y = x. c) Verdadeira. Toda reta da forma y = ax + b tem declividade a. d) Falsa. A declividade é . e) Falsa. A reta e o círculo não têm nenhum ponto em comum. QUESTÃO 5 E RESOLUÇÃO: A equação da circunferência pode ser escrita da seguinte maneira (x + 1) 2 –1 + (y – 2) 2 – 4 = 0, ou (x + 1) 2 + (y – 2) 2 = 5, portanto seu centro é o ponto C (–1, 2). A interseção entre r e s é encontrada resolvendo o sistema: Somando as duas equações, encontramos y = 1 e depois x = 2, portanto a interseção entre as duas retas é o ponto P = (2, 1). O coeficiente angular da reta que contém C e P é , e a equação da reta é QUESTÃO 6 A RESOLUÇÃO: A partir da equação da circunferência, sabe-se que seu centro é o ponto C = (2,–1), e seu raio é 2. As coordenadas do ponto P são a solução do sistema formado pelas equações das duas retas dadas, conforme o cálculo a seguir. Assim, P = (2,3) e a distância entre P e C é: Como o raio da circunferência é igual a 2, pode-se afirmar que a distância do ponto P ao centro da COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 23 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ circunferência é igual ao dobro do raio da circunferência. QUESTÃO 7 A RESOLUÇÃO: O centro da circunferência é C(3,5) e o raio é r = 2, obtidos a partir da sua equação. Portanto o ponto de máxima ordenada é tal que: x = 3 e y = 5 + 2 = 7, ou seja, o ponto P tem coordenadas (3,7). QUESTÃO 8 D RESOLUÇÃO: Observe a figura: O ponto P(0, a) está sobre o eixo y. Portanto, se a < –3 ou a > 5, P é externo à circunferência. QUESTÃO 9 C RESOLUÇÃO: Solução 1: A reta tangente, sendo da forma y = x + b, tem coeficiente angular 1 e tangencia o círculo em um ponto (e, f) tal que e, f ≠ 0, f = e + b e e 2 + f 2 = 1 (*). Por outro lado, dado um ponto (e, f) do círculo x 2 + y 2 = 1 com e, f ≠ 0, a reta passando pela origem e pelo ponto dado tem coeficiente angular f/e. Como a tangente a um círculo por um ponto do mesmo círculo é perpendicular ao raio que passa pelo ponto, segue que a reta tangente ao círculo no ponto (e, f) tem coeficiente angular –e/f. Comparando os dois valores para o coeficiente angular da tangente, obtemos e = –f, relação que substituída em (*) fornece (e, f) = ou . Segue agora de b = f – e > 0 que COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 24 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ (e, f) = , e daí b = . Assim, a reta tangente procurada tem equação y = x + . Solução 2: A reta y = x + b será tangente ao círculo x 2 + y 2 = 1 se e só se o sistema de equações tiver uma única solução. Substituindo a expressão para y na segunda equação, obtemos a equaçãode segundo grau x 2 + ( x + b) 2 = 1, que deve então ter raízes iguais. Logo, seu discriminante deve ser identicamente nulo, o que nos fornece a equação (2b) 2 – 4 · 2(b 2 – 1) = 0 , ou ainda b 2 = 2. Como b > 0, temos b = . QUESTÃO 10 C RESOLUÇÃO: Analisando a equação da circunferência e utilizando completamento de quadrados, temos: . Logo, o centro da circunferência é o ponto C (2, 0) e o raio é igual a 2. A partir dessas informações e das do enunciado, temos a seguinte representação: A reta que passa pelos pontos P e C, possui coeficiente angular igual a . Logo, a reta que passa por P e tangencia a circunferência, é tangente a reta PC e seu coeficiente angular será: . Então, a equação da reta tangente à circunferência que passa pelo ponto P é Portanto, para y = 0, temos que , ou seja, ela intercepta o eixo das abcissas no ponto (–2, 0). QUESTÃO 11 E RESOLUÇÃO: Pelo enunciado, concluímos que o segmento de reta formado pelos pontos (0,3) e (–1,0) é uma corda da circunferência C. Assim, a reta (mediatriz) que passa pelo ponto médio (M) desta corda passa pelo centro da circunferência C. Portanto, para determinarmos a equação desta reta mediatriz, calcularemos seu ponto médio e sua inclinação: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 25 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ e . A equação da reta mediatriz será: Como as duas circunferências são tangentes no ponto (0,3), temos que os seus centros e este ponto são colineraes. Assim sendo, calcularemos a inclinação desta reta e sua equação: e equação de reta: Logo, igualamos as duas equações e obtemos o ponto do centro da circunferência C: Calculamos o raio da circunferência usando o ponto O: (1,1) e (–1,0): QUESTÃO 12 C RESOLUÇÃO: A equação da circunferência pode ser escrita como: . Portanto, o centro da circunferência é o ponto (-1,0). A reta x + y = 8 pode ser escrita como y = 8 ‒ x, portanto, tem coeficiente angular igual a ‒1. Assim, a reta r (que é perpendicular) tem coeficiente angular igual a 1. Como r passa pelo ponto (‒1, 0), sua equação é: y ‒ 0 = 1(x + 1), ou y = x + 1. Um ponto pertencente à reta r é o ponto (3,4), pois 4 = 3 + 1. QUESTÃO 13 D RESOLUÇÃO: Observe que o centro da circunferência maior é também o centro do retângulo, portanto, o ponto (3, 1). O raio R da circunferência maior é a hipotenusa de um triângulo retângulo de catetos 1 e 3. Logo: Como a circunferência menor tangencia o retângulo, seu raio é 1, e seu centro é o ponto (5, 1). Portanto, as equações das circunferências são: (x – 5) 2 + (y – 1) 2 = 1 e (x – 3) 2 + (y – 1) 2 = 10 QUESTÃO 14 B RESOLUÇÃO: A equação da circunferência pode ser escrita como: Assim, a circunferência tem centro no ponto (0, –2). Das retas dadas, a única que passa por (0, –2) é a COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 26 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ reta da alternativa B, já que, 5x – y = 2, pois 5 · 0 – (–2) = 2. QUESTÃO 15 A RESOLUÇÃO: Completando quadrados, a equação da circunferência fica . Portanto, C = . Substituindo na equação da circunferência, encontramos os pontos A e B: Assim, A = (0,0), B = e C = . A área do triângulo ABC é: . QUESTÃO 16 B RESOLUÇÃO: A equação da circunferência pode ser escrita como . Portanto, tem centro C = (0,1) e raio . Para que r seja tangente a , devemos ter dC,r = R. Ou seja: QUESTÃO 17 C RESOLUÇÃO: A interseção de y = x com a circunferência será: Para y = –x, encontra-se os mesmos resultados. Temos, portanto, os pontos de intersecção: y = x (0, 0) e (2, 2) y = –x (0, 0) e (2, –2) Assim, temos o triângulo ABC, como mostra a figura: A área do triângulo é QUESTÃO 18 03 RESOLUÇÃO: I. Comparando a equação da circunferência com a forma geral x 2 + y 2 – 2ax – 2by + a 2 + b 2 – r 2 = 0 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 27 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ (na qual a e b são as coordenadas do centro e r é o raio), temos: –2a = –2 a = 1 –2b = 1 b = = –0,5 II. a 2 + b 2 – r 2 = -1 r 2 = 1 + 0,25 + 1 = 2,25 r = 1,5 dC,s = . Ou seja, a distância entre a reta e o centro da circunferência é maior que o raio. III. Sabemos que coeficiente angular da reta é a tangente do ângulo que ela faz com o eixo das abscissas. Uma das maneiras de descobrir o seno de um ângulo a partir da tangente é: Como a inclinação da reta é positiva, o ângulo pertence ao primeiro quadrante e seu seno é positivo. QUESTÃO 19 A RESOLUÇÃO: Observemos primeiro que o raio do círculo de equação x 2 + y 2 = 2 2 é 2. Então, OB = 2. Em segundo lugar, observemos que o triângulo AOB é um triângulo retângulo, pois a reta AB, tangente ao círculo, é perpendicular ao raio OB que passa pelo ponto de tangência. Logo, pelo Teorema de Pitágoras, como OB = 2 e AO = 6, pois o ponto A tem coordenadas A = (0, 6), COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 28 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ obtemos Observemos, finalmente, que a área de um triângulo retângulo é igual à metade do produto dos catetos. Portanto, a área do triângulo AOB é igual a QUESTÃO 20 B RESOLUÇÃO: A equação é equivalente a , ou seja, , o que nos permite verificar que o centro do círculo é o ponto e que seu raio é . Consideremos, na figura a seguir, a representação do círculo. Sejam B e C os vértices do triângulo equilátero que pertencem ao eixo das abscissas e A o vértice que pertence ao círculo. Como a altura do triângulo é igual ao diâmetro do círculo, o ponto A é o único ponto do círculo cuja distância ao eixo das abscissas é igual ao diâmetro do círculo. Então, A = (0, 3). Sendo h e l, respectivamente, a altura e o lado do triângulo equilátero, temos que , ou seja, . Logo, e . Portanto, a reta que tem inclinação positiva e que contém um dos lados do triângulo é a reta que passa por A e B, cuja equação é , ou seja, . QUESTÃO 21 D RESOLUÇÃO: 1. Falsa. Como , os pontos A, B e C são colineares. 2. Verdadeira. A reta que passa por D(1, –2) e E(2, 2) tem coeficiente angular e equação 3. Verdadeira. A reta que contém os dois pontos de intersecção das circunferências tem equação y = 5 – 2x: Substituindo em uma das equações de circunferência, temos: Resolvendo a equação, encontramos: Assim, as circunferências se intersectam nos pontos (3, 2; –1, 4) e (2; 1). 4. Verdadeira. Primeiramente vamos encontrar a equação da reta COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 29 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ que passa pelo centro da circunferência (2, –1) e é perpendicular à reta procurada. Essa reta tem coeficiente angular igual a –3, pois a reta dada tem coeficiente angular : Os pontos de intersecção dessa reta com a circunferência são (3, –4) e (1, 2): Logo, as retas tangentes à circunferência e paralelas à reta x – 3y = –14 são: QUESTÃO 22 E RESOLUÇÃO: A figura abaixo mostra o gráfico dahipérbole x 2 – y 2 = 1 Se r < 1, as curvas não se interceptam. Se r = 1, as curvas se interceptam em (-1, 0) e (1, 0). Se r > 1, as curvas se interceptam em quatro pontos. Como > 1, a correta é a alternativa E. QUESTÃO 23 D RESOLUÇÃO: Da equação sabemos que a coordenada do centro da circunferência é (2, 2) e que seu raio mede 2. Dessa forma, P = (2, 0) e Q = (0, 2). Portanto, a área do triângulo PQR é dada pela soma das áreas dos três triângulos que o compõe. QUESTÃO 24 D RESOLUÇÃO: Completando quadrados na equação da circunferência dada, temos: x 2 + y 2 + 4x – 6y + 12 = 0 (x + 2) 2 – 4 + (y – 3) 2 – 9 + 12 = 0 (x + 2) 2 + (y – 3) 2 = 1 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 30 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Logo, o centro da circunferência é o ponto C = (–2, 3). Como condição de alinhamento de três pontos, o determinante da matriz 3 x 3 formada pelas abcissas (1º coluna), ordenadas (2º coluna) e uma coluna de número 1 deve ser igual a zero: QUESTÃO 25 E RESOLUÇÃO: Esboçando os pontos dados em um gráfico cartesiano é possível observar que o triângulo ABC é retângulo em C e tem catetos medindo 6 e 8. Sabe-se que todo triângulo retângulo inscrito em uma circunferência tem sua hipotenusa exatamente sobre o diâmetro dessa circunferência. Dessa forma, a circunferência procurada tem centro no ponto médio de AB e raio medindo metade da hipotenusa AB. Calculando o raio da circunferência: AB 2 = 6 2 + 8 2 AB 2 = 36 + 64 = 100 AB = 10 Raio = = 5 Calculando o centro da circunferência (os valores podem ser obtidos apenas observando o gráfico): xc = = 2 yc = = 1 Obtendo a equação da circunferência: (x – xc) 2 + (y – yc) 2 = r 2 (x – 2) 2 + (y – 1) 2 = 25 x 2 – 4x + 4 + y 2 – 2y + 1 – 25 = 0 x 2 – 4x + y 2 – 2y – 20 = 0 QUESTÃO 26 01 RESOLUÇÃO: O ponto da circunferência de centro em (1, 2) que tem a menor abcissa é o ponto (2, –2): COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 31 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Assim, a reta r passa por (–2, 2) e tem coeficiente angular igual a 1 (pois é paralela à reta x – y – 5 = 0): . QUESTÃO 27 B RESOLUÇÃO: A maior distância da origem a um ponto da circunferência é dada pela soma da distância entre o centro da circunferência e a origem com a medida do raio da circunferência. Portanto, QUESTÃO 28 A RESOLUÇÃO: A equação da circunferência x 2 + y 2 – 4x – 2y + 4 = 0 pode ser reescrita na seguinte forma: (x 2 – 2) 2 + (y +1) 2 = 1 2 . Assim, a circunferência tem centro em (2, 1) e raio 1. Uma vez que o triângulo MNP (destacado na figura a seguir) é retângulo, a hipotenusa corresponde ao dobro do raio e a altura é igual ao próprio raio, de forma que a área desse triângulo é de: A = 1 u.a. QUESTÃO 29 E RESOLUÇÃO: A equação da reta que contém a corda pode ser escrita como y = 3x + 4. Ela intercepta a circunferência em dois pontos: Assim, os pontos que delimitam a corda são (0, 4) e (1, 7). Portanto, o comprimento C da corda é a distância entre eles: m. QUESTÃO 30 A RESOLUÇÃO: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 32 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Se x e y são inteiros positivos, P pertence ao 1 o quadrante, 0 ≤ x ≤ 10 e 0 ≤ y ≤ 10. A equação da circunferência descrita é x 2 + y 2 = 100, que implica . Como y é inteiro entre 0 e 10, então x pode assumir os valores 0, 6, 8 ou 10. Assim, P pode ter coordenadas (0,10), (6,8), (8,6) ou (10,0). Para calcular , descartamos (0,10) e (10,0). Logo, QUESTÃO 31 01 RESOLUÇÃO: A equação da circunferência dada pode ser escrita como: Portanto, o centro da circunferência é o ponto , onde e . Assim, QUESTÃO 32 E C E C C C E E E RESOLUÇÃO: • E – Os pontos informados correspondem aos pontos (1, 0) e (0, –1). Então, fazendo uso de um determinante, tem-se: Assim, y = x – 1 • C – Pela condição I, observa-se que a espiral intercepta a parte positiva do eixo Ox, sempre nos números naturais ímpares. Assim, (7,0) pertence à espiral. • E – A análise das primeiras distâncias mostra que a função não será crescente, a saber: d0 =0, d1 = 1 e d2 = 0 novamente. • C – O comprimento de uma semicircunferência será , assim, teremos para a espiral: Os raios estarão em uma progressão aritmética de r = 1 cuja soma poderá ser calculada: Então: . • C – Como , e partindo-se da definição de aceleração centrípeta (radial), sabe-se que, pela condição I, quando o raio da trajetória é dobrado, tem-se a diminuição da aceleração radial pela metade (velocidade linear constante). • C – Os pontos da espiral que estão sobre o eixo Ox atendo-se à condição II justificam a alternativa. Tais pontos não são interceptados pela espiral. Basta observar os primeiros pontos interceptados: (–5, 0) ;(–1, 0); (1, 0);(3, 0); (11, 0), ao começar- se com o valor 1m, conforme o enunciado. • E – Na condição II, os raios estão em progressão geométrica. Assim, (soma de uma progressão geométrica de n termos, que será dada pela fórmula a seguir). COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 33 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Assim, . • E – Pela relação do movimento circular uniforme, tem-se: . • E – Lembrando que cos(q - p) = – cos θ. Então, se q = t , tem-se: x(t) = r.n.cos( t - p) e x(t) = – r.n.cos(ωt). QUESTÃO 33 C E C C C RESOLUÇÃO: • C – Como o ponto Q tem abcissa 10, o raio da circunferência mede 5 cm, e o centro é o ponto (0,5). Assim, a equação da circunferência é: • E – Para os pontos P e Q, a relação é válida. Porém não pode ser aplicada ao ponto O = (0,0), em que z = 0. • C – Os triângulos OPQ e ORS são retângulos por possuírem um dos lados sobre o diâmetro da circunferência e um ponto pertencente a ela. Além disso, as alturas dos dois triângulos coincidem com o centro da respectiva circunferência, o que garante também que os dois triângulos são isósceles. Portanto, OPQ e ORS são semelhantes. • C – O coeficiente angular da reta que passa pelos pontos P e Q é . O coeficiente angular da reta x + y = 0, ou y = –x, também é –1. Portanto, as retas são paralelas. • C – QUESTÃO 34 01 RESOLUÇÃO: Uma circunferência com 27 km de comprimento deve ter um raio tal que 2 · r · 3,14 = 27. Assim, r deve ser próximo de 4,37. Analisando cada uma das equações pelo método de completar quadrados, temos: 01) x 2 + y 2 − 2x − 4y − 13,49 = 0 x 2 − 2x + y 2 − 4y = 13,49 x 2 − 2x + 1 + y 2 − 4y + 4 = 13,49 + 1 + 4 (x – 1) 2 + (y – 2) 2 = 18,49 Essa seria uma circunferência de centro (1, 2) e raio r = = 4,3. Como 4,3 é próximo de 4,37, essa pode ser uma equação que descreve o LHC. Uma vez encontrado o raio no item 01, não é necessário verificar todas as equações para saber que apresentarão raios maiores do que 4,3. Veremos como exemplo o que ocorre nos itens 02 e 03: 02) x 2 + y 2 + 4x − 6y − 14,04 = 0 x 2 +4x + y 2 − 6y = 14,04 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 34 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ x 2 + 4x + +4 + y 2 − 6y + 9 = 14,04 + 4 + 9 (x + 2) 2 + (y – 3) 2 = 27,04 Em comparação com a equação anterior, esse raio será claramente muito maior que 4,3. (Aliás, como 5 2 = 25, esse raio será maior que 5). 03) x 2 + y 2 + 2x + 6y − 19,16 = 0 x 2 + 2x + y 2 + 6y = 19,16 x 2 + 2x + 1 + y 2 + 6y + 9 = 19,16 + 1 + 9 (x + 1) 2 + (y + 3) 2 = 29,16 Essa circunferência também teria um raio maior do que o procurado. QUESTÃO 35 A RESOLUÇÃO: No triângulo formado pelos eixos x, y e a reta r, o ângulo formado entre o eixo x e a reta r mede 60°. Assim, o coeficiente angular de r é . Como a reta r passa pelo ponto (2,4), sua equação é . Na figura, considere os pontos P, Q e R: No triângulo PQR: Assim, a distância entre o centro de C1 e o ponto Q é 4 + 2 + 2 + 1 = 9. Portanto, QUESTÃO 36 GABARITO: I. 2, 3 e 4 II. 0, 1 RESOLUÇÃO: 0: falsa; se a > 0, o coeficiente angular é um número negativo não nulo. 1: falsa; se a reta intercepta a circunferência em dois pontos distintos, a distância entre esta reta e o centro da circunferência deve ser, necessariamente, menor que o raio. 2: verdadeira; se o coeficiente angular é positivo, a reta é crescente. 3: verdadeira; para que duas circunferências tenham pelo menos um ponto em comum, é necessário que a distância máxima entre seus centros seja, no máximo, igual à soma dos seus raios. 4: verdadeira; qualquer circunferência num plano pode ser descrita pela equação apresentada. QUESTÃO 37 A RESOLUÇÃO: O encontro da circunferência com o eixo y é B(0,3). Logo, do centro dos eixos coordenados até B (OB) temos 3. O ponto médio no eixo y é alinhado COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 35 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ com o centro da circunferência, então a ordenada do centro é 1,5 (metade de 3). O encontro da circunferência com o eixo x , sendo A(2,0), então OA = 2 e a metade (ponto médio) é igual a 1. Este ponto é alinhado com o centro da circunferência, e isso quer dizer a abscissa do centro é 1. Então, C é (1;1,5). A distância CB é igual ao raio: . A equação da circunferência será: . Ou x 2 + y 2 – 2x – 2y = 0. Se y = x é uma reta que intercepta a circunferência, então temos um sistema: x 2 + y 2 – 2x – 2y = 0 y = x. Então: 2x 2 – 5x = 0 x(2x – 5) = x' = 0 (não convém) e 2x – 5 = 0 x = . Logo, y = . O ponto será . A soma será = 5. QUESTÃO 38 B RESOLUÇÃO: A curva especificada pode ser fatorada na forma y = (x – 1) 2 . A equação da circunferência dada é (x – 1) 2 + (y – 1) 2 = 1. A intersecção dessas duas funções será dada nos pontos onde y + (y – 1) 2 = 1. Resolvendo a equação: y + y 2 – 2y + 1 = 1 y 2 – y = 0 y = 0 ou y = 1. Se y = 0, temos: (x – 1) 2 = 0 x – 1 = 0 x = 1. Se y = 1, temos: (x – 1) 2 = 1 x 2 – 2x + 1 = 1 x 2 – 2x = 0 x = 0 ou x = 2. Logo, os pontos A, B e C são (1,0); (0,1) e (2,1). A área desse triângulo será dada por: QUESTÃO 39 E RESOLUÇÃO: Distância entre dois pontos ⇒ Este é o nosso diâmetro: D = , que é a raiz quadrada de = 5. Portanto, o raio da circunferência será 2,5. Determinar as coordenadas do ponto C: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 36 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Ponto médio: C(–0,5; 0). Logo, o centro da circunferência recai sobre o eixo X. Para determinar as coordenadas do centro da circunferência no desenho, usamos Pitágoras no triângulo CA’A: (2,5) 2 = 2 2 + x’ 2 x’ = 1,5. Medindo a partir de A’ para a esquerda encontramos o ponto C com coordenadas C (–0,5; 0), ou seja, o ponto C está exatamente no eixo X, como vimos anteriormente. Dessa forma, basta traçar um arco com centro em C, abertura 2,5 até o eixo X, à direita e à esquerda, e acharemos os pontos (–3,0) e (2,0). QUESTÃO 40 D RESOLUÇÃO: |y| + |x| = , que podemos escrever como: y = ± ( – x). Dessa forma: y = – ( – x) ou y = + ( – x) y = + x ou y = – x Essas equações podem ser transpostas para os eixos cartesianos e sua visualização será a composição na forma de um quadrado como o da figura. Na figura inscrita no quadrado, vemos a circunferência de equação citada no enunciado (x 2 + y 2 = r 2 ). Essa equação mostra uma circunferência com o centro na origem dos eixos coordenados. Coordenadas do ponto médio entre A e B: . No triângulo OPB, OP é o raio do círculo inscrito, bem como P é o meio do lado AB. Assim: OP 2 = + → OP = c Portanto, podemos dizer que o raio do círculo inscrito é igual a c, então, a razão = 1. QUESTÃO 41 D RESOLUÇÃO: Para descobrir o raio da circunferência usaremos o método de completar quadrados: x 2 + y 2 - 2y = 0 x 2 + y 2 - 2y + 1 = 0 + 1 x 2 + (y - 1) 2 = 1 Logo, o centro dessa circunferência está no ponto (0,1) e seu raio mede 1. O quadrado inscrito na circunferência tem diagonal igual ao diâmetro da circunferência, no caso 2. COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 37 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Podemos calcular a área do quadrado a partir da diagonal, utilizando a fórmula da área do losango, que é o produto das diagonais dividido por dois. Como as diagonais de um quadrado são iguais, temos: QUESTÃO 42 02 RESOLUÇÃO: Os pontos M e N são os pontos de intersecção entre a circunferência e a reta: Resolvendo a equação, encontramos: e Substituindo na equação da reta, temos: e A distância entre os dois pontos será: QUESTÃO 43 D RESOLUÇÃO: Se a reta passa pelo ponto (–1,0), temos que: 0 = –m + n m = n Assim, os pontos dessa reta respeitam a condição y = mx + m. Os pontos da reta que interceptam a circunferência devem respeitar x 2 + (mx + m) 2 = 1. Então, temos: x 2 + m 2 x 2 + 2m 2 x + m 2 = 1 m 2 (x 2 + 2x + 1) = 1 – x 2 m 2 (x + 1) 2 = (1 – x)(1 + x) Como x = –1 é uma das raízes já encontradas, para encontrar a outra raíz temos: m 2 (x + 1) = (1 – x) m 2 = Os pontos do primeiro e do quarto quadrante têm x > 0. Como o ponto buscado pertence à circunferência de raio 1 e centro (0,0), x também deve ser menor que 1. Assim, substituindo x por 0 e por 1 na equação apresentada, temos que 0 < m 2 < 1. Então, –1 < m < 1. QUESTÃO 44 E RESOLUÇÃO: I. Verdadeira. Substituindo x por 4 e y por 2, obtemos uma sentença verdadeira: (4 – 3) 2 + (2 – 4) 2 = 1 2 + (–2) 2 = 1 + 4 = 5. II. Falsa. Pela equação da circunferência, o raio é igual a . III. Verdadeira. O centro de C é o ponto (3, 4), que COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 38 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ de fato pertence à reta dada, pois . QUESTÃO 45 A RESOLUÇÃO: A circunferência S1 tem centro em (0, 0) e raio 6. A intersecção das circunferências S1 e S2 pode ser encontrada pelo sistema de suas equações: I) x 2 + y 2 = 36 II) x 2 + y 2 – 16x = – 48 Substituindo I em II, temos:36 – 16x = –48 –16x = –48 – 36 = –84 = Substituindo x em I, temos: Conhecendo os 3 vértices do triângulo, podemos calcular sua área: QUESTÃO 46 D RESOLUÇÃO: Seja (x – a) 2 + (y – b) 2 = r 2 a equação da circunferência com centro C possui coordenadas (a, b) e raio r. Como P, Q e R estão sobre essa circunferência, temos que: Substituindo a 2 + b 2 por r 2 na primeira e terceira equações, temos: Subtraindo a primeira equação da segunda, obtemos: Substituindo na segunda equação: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 39 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Dessa forma, seu centro está sobre a reta de equação y = −x. QUESTÃO 47 04 + 08 + 16 = 28 RESOLUÇÃO: Observe que o segmento que une os centros das circunferências mede . Como esse segmento corresponde à soma dos raios e r2 é o dobro de r1, então r2 = e r1 = . Com essas informações é possível concluir que: A equação de λ1 é (x – 3) 2 + (y – 0) 2 = . Desenvolvendo, temos x 2 – 6x + y 2 = –7. A equação de λ2 é (x – 0) 2 + (y – 3) 2 = . Desenvolvendo, temos x 2 + y 2 – 6y = –1. 01) Incorreto. Para que a reta seja tangente à circunferência, a distância do centro de cada uma até a reta deve ser equivalente ao raio da respectiva circunferência. Testando a distância de C1 até a reta: d = Como essa distância difere de r1, a reta já não é tangente à primeira circunferência. 02) Incorreto. A circunferência λ1 tem centro em (0, 3) e raio menor que 3. Isso significa que seu ponto mais baixo ainda está acima do zero. Logo, o eixo das abscissas não corta essa circunferência. 04) Correto. O ponto de encontro das duas circunferências pode ser encontrado pela resolução do seguinte sistema: I) x 2 – 6x + y 2 = –7 II) x 2 + y 2 – 6y = –1 Subtraindo a I da II, temos: 6x – 6y = 7 – 1 6x – 6y = 6 x – y = 1 x = y + 1 Substituindo x em II, temos: (y + 1) 2 + y 2 – 6y = –1 y 2 + 2y + 1 + y 2 – 6y = –1 2y 2 – 4y + 1 + 1 = 0 2(y 2 – 2y + 1) = 0 (y – 1) 2 = 0 y – 1 = 0 y = 1 Substituindo y, temos x = 1 + 1 = 2. A distância do ponto (2, 1) à origem (0, 0) será d = 08) Correto. Como o ponto encontrado é (2, 1) e 2 + 1 = 3, então é verdade que esse ponto pertence à reta x + y = 3. 16) Correto. Como visto anteriormente, a equação de λ1 x 2 – 6x + y 2 = –7 que pode ser reduzida à x 2 – 6x + y 2 + 7 = 0. QUESTÃO 48 B RESOLUÇÃO: A região delimitada por x 2 + y 2 < 4 é um círculo com centro no ponto (0, 0) e raio 2. Os únicos pontos de coordenadas inteiras dessa região são os que tem x = –1, 0 ou 1 e y = –1, 0 ou 1. Desses pontos, os que possuem y < x + 1 são: Se x = –1 y < –1 + 1 y < 0 COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 40 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ y = –1 (apenas 1 ponto) Se x = 0 y < 0 + 1 y < 1 y = –1 ou 0 (2 pontos) Se x = 1 y < 1 + 1 y < 2 y = –1 ou y = 0 ou ainda y = 1 (3 pontos) Total de pontos encontrados: 1 + 2 + 3 = 6 pontos. QUESTÃO 49 B RESOLUÇÃO: Calculando as raízes da parábola: As raízes são (4, 0) e (2, 0). Calculando o vértice da parábola: O vértice é (3, –1). O raio da circunferência é a distância entre o vértice das parábolas e qualquer uma das raízes: . A equação da circunferência é dada por: . QUESTÃO 50 C RESOLUÇÃO: O coeficiente angular da reta correspondente à equação y = 3x (ou reta r, para facilitar visualização) é igual a +3. Dado que as retas são perpendiculares, o coeficiente angular da segunda reta (ou reta s, para facilitação) é dado por: Sabendo que a reta s passa pelo ponto (2,0), a equação que representa essa reta é dada por: O ponto de intersecção das retas r e s corresponde à solução do sistema: que é dada por: Assim, o ponto A tem coordenadas e o raio da circunferência que tangencia o eixo x é igual a , valor que corresponde a Dy. A equação da circunferência com centro em A é, portanto: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 41 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ QUESTÃO 51 B RESOLUÇÃO: Seja O = (a, b) o centro da circunferência, r a reta tangente à circunferência no ponto (0, 2) e s a reta perpendicular a r que contém os pontos O e (0, 2), conforme mostra a figura: Como o coeficiente angular de r é -1, o coeficiente angular de s é 1. Assim, s tem equação s: y - 2 = x. A distância entre o ponto O e o ponto (0, 2) é igual à distância entre o ponto O e o ponto (1, 0): Como o ponto O pertence à reta s: y - 2 = x, temos a = b - 2. Portanto: Assim, o ponto O tem coordenadas , e o raio R da circunferência é a distância entre O e o ponto (0, 2): QUESTÃO 52 D RESOLUÇÃO: (Resolução oficial) • Como o centro da circunferência é C(0, 0) e o ponto P pertence à circunferência, o coeficiente angular da reta CP é . • A reta t tangente à circunferência é perpendicular à reta CP, portanto seu coeficiente angular m é tal que m · 1 = –1. Logo m = –1. • Assim, a equação da reta t é: y – 2 = –1(x – 2), ou seja, y = –x + 4. • O ponto em que a reta t intercepta a reta y = 2x é obtido a partir de: cuja solução é e . QUESTÃO 53 E RESOLUÇÃO: Qualquer reta paralela à reta dada terá sua equação geral na forma 3x + 4y + c = 0. Pela equação da circunferência é possível concluir que seu centro fica no ponto (0, 0) e seu raio é 2. Qualquer reta que tangencie essa circunferência será tal que a distância entre ela e o centro da circunferência seja numericamente igual ao raio. Assim, pela fórmula da distância entre ponto e reta, temos: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 42 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Logo, as retas tangentes procuradas são: r: 3x + 4y + 10 = 0 s: 3x + 4y – 10 = 0 Para encontrar o ponto em que qualquer reta cruza o eixo y, basta substituir x por 0 na equação. Assim temos: r: 4y + 10 = 0 4y = –10 y = –2,5 (não aparece em nenhuma alternativa) s: 4y – 10 = 0 4y = 10 y = 2,5 QUESTÃO 54 A RESOLUÇÃO: O ponto médio M do segmento é dado por: O raio da circunferência é a distância entre os pontos C e M: Assim, a equação da circunferência pode ser escrita como: QUESTÃO 55 A RESOLUÇÃO: Como a reta (r): 3x + 4y – 12 = 0 é tangente à circunferência de centro C(5, 3), o raio (R) é a distância do ponto C à reta r. Assim: Logo, a equação da circunferência é (x –5)² + (y –3)² = 3² ⇒ x² + y² –10x – 6y + 25 = 0. QUESTÃO 56 B RESOLUÇÃO: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 43 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Chamando de r o raio da circunferência, teremos: • Centro: C(–r, r). • Pelo teorema de Pitágoras: 4 2 = r 2 + r 2 + r 2 ⇒ r = . • Equação da circunferência: , ou seja, . QUESTÃO 57 A RESOLUÇÃO: Organizando a equação da circunferência pelo método de completar quadrados, temos: x² – 2x + 1 – 1 + y² + 4y + 4 – 4 = 4 (x – 1)² – 1 + (y + 2)² – 4 = 4
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