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Matemática RETAS PARALELAS E PERPENDICULARES 2 SUMÁRIO Introdução........................................................................................................................................3 Objetivos ..........................................................................................................................................3 Conceitos ..........................................................................................................................................3 Intersecção de duas retas...............................................................................................................3 Retas paralelas e perpendiculares ................................................................................................4 Exercícios .........................................................................................................................................5 Gabarito ............................................................................................................................................5 Resumo .............................................................................................................................................6 3 Introdução Nesta aula continuaremos estudando as retas. Agora iremos focar nas relações entre mais de uma reta, sendo elas paralelas ou perpendiculares. Iremos entender como identificar essas situações matematicamente e algumas propriedades; ao fim dessa apostila, resolveremos alguns exercícios para a fixação do aprendizado. Objetivos • Entender o que são retas • Aprender o comportamento matemático de retas paralelas • Aprender o comportamento matemático de retas perpendiculares • Resolver exercícios sobre o assunto Conceitos Retas podem ser definidas como uma linha que não faz curvas. Ela é formada por um conjunto de pontos e podem ser finitas ou infinitas, sendo que no primeiro caso são chamadas de “segmentos de retas”. Retas paralelas possuem a mesma distância entre si em toda a sua extensão, enquanto retas perpendiculares se cruzam em um único ponto, sempre com um ângulo de 90º entre elas. Intersecção de duas retas Para que encontremos o ponto de interceptação de duas retas, basta que igualemos suas equações uma à outra, encontrando primeiro uma coordenada (x ou y) e calculando a outra logo em seguida. Por exemplo: Suponha duas retas, cada uma regida por uma das equações a seguir: 2 e 2 3 x y y x= − = − Para encontrar o ponto em que elas interceptam, basta que encontremos os únicos valores de x e y que são iguais em ambas as equações. Para isso, basta que substituamos o valor de y da primeira equação na segunda. Teremos então: 2 2 3 2 3 6 5 6 6 5 x x x x x x − = − − = − − = − = 4 Calculando agora o valor de y, podemos substituir o x encontrado em qualquer uma das equações. Portanto: 6 2 5 6 12 5 6 5 y y y = − − = = − Portanto, o ponto de intersecção dessas duas retas será dado pelo ponto P( 6 5 , − 6 5 ). Caso não houvesse uma solução para essas equações que fizemos, as retas seriam paralelas, ou seja, não possuiriam um ponto em comum. Retas paralelas e perpendiculares Coeficiente angular O coeficiente angular de uma reta mede a inclinação de uma reta. Para encontrar o coeficiente, precisamos isolar o y em uma equação. Por exemplo, nas retas utilizadas anteriormente: 2 e 2 3 x y y x= − = − O valor do coeficiente (representado por “m”), será o valor que está multiplicando o x. Nesse caso, os valores de m será -2/3 na primeira reta e 1 na segunda. Retas paralelas Quando os valores dos coeficientes angulares de duas retas forem iguais, isso também significa que elas são paralelas ou até mesmo a mesma reta (retas coincidentes). Retas perpendiculares No caso dessas retas, o valor de m será sempre o oposto do inverso do outro. Matematicamente, teremos que as retas perpendiculares devem ter seus valores dos coeficientes angulares tais quais: 1 2 1m m = − Por exemplo, uma reta com coeficiente m1 = 1/2 e uma reta com coeficiente -2. Teremos: 1 2 1 2 1 2 2 1 m m m m = − = − 5 Ou seja, essas retas são perpendiculares. Exercícios 1. Mostre que as retas 2𝑥 + 3𝑦 = 1 e 6𝑥 − 4𝑦 − 1 = 0 são perpendiculares. 2. Ache a equação da reta que passa pelo ponto (5, 2) e é paralela à reta de equação: 4𝑥 + 6𝑦 + 5 = 0. 3. Encontre a equação da reta s, perpendicular à reta t: 2𝑥 + 3𝑦 − 4 = 0, sabendo que ela passa pelo ponto P(3,4). Gabarito 1. Isolando o y das duas retas, teremos: 𝑦 = 1 − 2𝑥 3 e 𝑦 = 1 − 6𝑥 4 Temos que 𝑚1 = 2 3 e 𝑚2 = − 6 4 . 1 2 1 2 2 6 3 4 1 m m m m = − = − Portanto, as retas são perpendiculares. 2. Se as retas são paralelas, então o valor de m vai ser igual. Como 𝑚1 = − 4 6 , então 𝑚2 = − 4 6 . Utilizando a equação da reta, temos: ( )0 oy y m x x− = − Substituindo o valor de m e dos pontos dados: ( ) 4 2 5 6 4 20 2 6 6 12 4 20 6 4 32 0 y x x y y x y x − = − − − + − = − = − + + − = 3. O valor de m da reta t será 𝑚𝑡 = − 2 3 . Utilizando a propriedade das retas perpendiculares, temos: 6 1 2 1 3 3 2 t r r r m m m m = − − = − = Utilizando agora a equação da reta, temos: ( ) ( ) 0 0 3 4 3 2 3 3 4 2 2 8 3 3 2 3 5 0 y y m x x y x x y y x y x − = − − = − − − = − = − − − = Resumo Intersecção de duas retas Para que encontremos o ponto de interceptação de duas retas, basta que igualemos suas equações uma à outra, encontrando primeiro uma coordenada (x ou y) e calculando a outra logo em seguida. Retas paralelas e perpendiculares Os valores dos coeficientes angulares de retas paralelas devem ser iguais, enquanto para retas perpendiculares eles devem respeitar à regra: 1 2 1m m = −
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