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Geometria Analítica 2 Questão 1/10 - Geometria Analítica Leia o trecho de texto a seguir: "A distância entre os pontos A = (x1, y1, z1) e B = (x2, y2, z2) é d(A,B)=√(x2−x1)2+(y2−y1)2+(z2−z1)2d(A,B)=(x2−x1)2+(y2−y1)2+(z2−z1)2Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: FERNANDES, L.F.D. Geometria Analítica. Curitiba: Editora Intersaberes, 2016. p. 116. Calcule a distância entre os pontos A = (1, 0, 1) e B = (2, 1, 0) e assinale a resposta correta: Nota: 0.0 A √1818 B √1313 C √88 D √66 E √33 Comentário: A=(x1,y1,z1)=(1,0,1)B=(x2,y2,z2)=(2,1,0)A=(x1,y1,z1)=(1,0,1)B=(x2,y2,z2)=(2,1,0) (Livro-base, p. 116) Questão 2/10 - Geometria Analítica Leia o texto a seguir: A distância relaciona todos os conceitos da Geometria Analítica, pois temos a relação de elementos geométricos com os algébricos. Fonte: Texto elaborado pelo autor. Assinale a alternativa que possui a medida da distância entre os pontos A=(3,2,4)A=(3,2,4) e B=(1,2,3)B=(1,2,3): Nota: 0.0 A √22 B √33 C √55 Comentário: A medida da distância entre os pontos A e B é dada por: d(A,B)=√(x2−x1)2+(y2−y1)2+(z2−z1)2d(A,B)=√(3−1)2+(2−2)2+(3−4)2d(A,B)=√(2)2+(0)2+(−1)2d(A,B)=√4+0+1d(A,B)=√5d(A,B)=(x2−x1)2+(y2−y1)2+(z2−z1)2d(A,B)=(3−1)2+(2−2)2+(3−4)2d(A,B)=(2)2+(0)2+(−1)2d(A,B)=4+0+1d(A,B)=5 (Livro-base, p. 116). D √77 E √88 Questão 3/10 - Geometria Analítica Leia o trecho a seguir: "A medida da distância entre um ponto PP e um plano ππ é dada por:" d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2 Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: FERNANDES, L, F, D. Geometria Analítica. Curitiba: Intersaberes, 2016. p.118-119. Marque a alternativa que apresenta, corretamente, a medida da distância do ponto PP ao plano ππ, sendo P=(2,1,−3)P=(2,1,−3) e π:2x−y−4z−6=0π:2x−y−4z−6=0: Nota: 0.0 A 9√21921 Comentário: A medida da distância entre PP e ππ é dada por: d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P,π)=|2.2+(−1).1+(−4).(−3)+(−6)|√22+(−1)2+(−4)2d(P,π)=|4−1+12−6|√4+1+16d(P,π)=9√21d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2d(P,π)=|2.2+(−1).1+(−4).(−3)+(−6)|22+(−1)2+(−4)2d(P,π)=|4−1+12−6|4+1+16d(P,π)=921 (Livro-base p.119). B 2√26226 C 27√212721 D 135√2313523 E 35√163516 Questão 4/10 - Geometria Analítica Leia o trecho a seguir: Para determinar distâncias utilizaremos propriedades da geometria com a escrita em termos de vetores, métodos para encontrar a distância entre pontos, de ponto e a reta, de ponto a plano, entre retas, de reta a plano e entre planos. Fonte: Livro base pag. 116 Com base no trecho anterior e nos conteúdos do livro base páginas 116 a 121, determine a distância entre a reta rr e o plano ππ se reta r:⎧⎪⎨⎪⎩x=−2−3ty=4tz=1−2tr:{x=−2−3ty=4tz=1−2t e o plano é π:2x+3y+3z+6=0π:2x+3y+3z+6=0 . Dica: Escolha um ponto da reta e utilize a fórmula d(P0,α)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P0,α)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2. Nota: 0.0 A d=5u.a.d=5u.a. B d=2√2211u.a.d=22211u.a. C d=2√1122ud=21122u.a. D d=2√1111u.a.d=21111u.a. E d=5√2222u.a.d=52222u.a. Comentário: Para verificar se a reta é paralela ao plano deve-se verificar se o produto interno entre o vetor diretor da reta e o vetor normal ao plano é zero. O vetor diretor da reta é ⃗r=(−3,4,−2)r→=(−3,4,−2) e o vetor normal ao plano é ⃗n=(2,3,3)n→=(2,3,3). <⃗r,⃗n>=(−3,4,−2)⋅(2,3,3)<⃗r,⃗n>=(−3)⋅2+4⋅3+(−2)⋅3=−6+12−6=0<r→,n→>=(−3,4,−2)⋅(2,3,3)<r→,n→>=(−3)⋅2+4⋅3+(−2)⋅3=−6+12−6=0Portanto, a reta e o plano são paralelas. Para calcular a distância do plano à reta, escolhemos um ponto qualquer do plano e calculamos sua distância à reta com a fórmula d(P0,α)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P0,α)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2. Escolhendo o ponto P0=(−2,0,1)P0=(−2,0,1) da reta r. Calculando a distância d(P0,α)=|2⋅(−2)+3⋅0+3⋅1+6|√22+32+32=5√22=5√2222d(P0,α)=|2⋅(−2)+3⋅0+3⋅1+6|22+32+32=522=52222 (livro-base, p. 119) Questão 5/10 - Geometria Analítica Leia o trecho a seguir: Uma das formas de escrever equações de retas é a equação simétrica. Para tanto, é necessário sempre conhecer um vetor diretor e um ponto pelo qual passa a reta. Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. Considerando o excerto de texto, os conteúdos do livro-base Geometria Analítica, a reta r com vetor diretor ⃗r=(2,4,5)r→=(2,4,5) e que o ponto P0=(2,−1,4)P0=(2,−1,4) pertence a r, a equação simétrica de r é: Dica: A equação simétrica tem a forma: r:x−x0a=y−y0b=z−z0c=λr:x−x0a=y−y0b=z−z0c=λ, sendo P0=(x0,y0,z0)P0=(x0,y0,z0) e ⃗r=(a,b,c)r→=(a,b,c). Nota: 10.0 A r:x−22=y+4−1=z−54=λr:x−22=y+4−1=z−54=λ B r:x−22=y+14=z−45=λr:x−22=y+14=z−45=λ Você acertou! Comentário: A equação simétrica da reta que passa pelo ponto P0=(x0,y0,z0)P0=(x0,y0,z0) e é paralela ao vetor ⃗r=(a,b,c)r→=(a,b,c) é r:x−x0a=y−y0b=z−z0c=λr:x−x0a=y−y0b=z−z0c=λ Aplicando os dados do problema na fórmula teremos r:x−22=y+14=z−45=λr:x−22=y+14=z−45=λ (livro-base, p. 89) C r:x−22=y−4−1=z−54=λr:x−22=y−4−1=z−54=λ D r:x−22=y−44=z−55=λr:x−22=y−44=z−55=λ E r:x2=y4=z5=λr:x2=y4=z5=λ Questão 6/10 - Geometria Analítica Leia o trecho a seguir: A posição relativa entre uma reta e um plano pode ser de três formas: A reta é coincidente ao plano ou a reta é paralela ao plano ou a reta intercepta o plano. O produto interno do vetor diretor da reta pela normal do plano nos dá tal informação. Se ele for zero, a reta é coincidente ou paralela ao plano. Se for diferente de zero a reta intercepta o plano. Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. Com base no texto e nos conteúdos do livro-base Geometria Analítica, determine o valor de kk para que a reta rr seja paralela ao plano αα, dados: r:⎧⎪⎨⎪⎩x=2−3ty=4tz=1−2tr:{x=2−3ty=4tz=1−2t e o plano α:2x+3y+kz+5=0α:2x+3y+kz+5=0. Nota: 0.0 A 11 B 00 C −3−3 D 22 E 33 Comentário: Para que a reta r seja paralela ao plano αα é necessário que o produto interno entre o vetor diretor de r com o vetor normal de αα seja nulo. <⃗r⋅⃗n>=−3⋅2+4⋅3+(−2)⋅k=−6+12−2k=06=2kk=3<r→⋅n→>=−3⋅2+4⋅3+(−2)⋅k=−6+12−2k=06=2kk=3 (livro-base, p. 121) Questão 7/10 - Geometria Analítica Leia o trecho de texto: Considerando um plano ππ e um ponto PP, a medida da distância entre PP e ππ é dada por: d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2 Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: FERNANDES, L, F, D. Geometria Analítica. Curitiba: Intersaberes, 2016. p.118-119. Assinale a alternativa que possui a medida da distância do ponto PP ao plano ππ, sendo P=(1,0,1)P=(1,0,1) e π:2x+2y−2z+3=0π:2x+2y−2z+3=0. Nota: 0.0 A d(P,π)=2√135d(P,π)=2135 B d(P,π)=9√24d(P,π)=924 C d(P,π)=5√122d(P,π)=5122 D d(P,π)=√76d(P,π)=76 E d(P,π)=√124d(P,π)=124 Comentário: A medida da distância entre PP e ππ é dada por: d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P,π)=|2.1+2.0−2.1+3|√22+22+(−2)2d(P,π)=|2+0−2+3|√4+4+4d(P,π)=3√12d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2d(P,π)=|2.1+2.0−2.1+3|22+22+(−2)2d(P,π)=|2+0−2+3|4+4+4d(P,π)=312 Racionalizando o denominador: d(P,π)=3√12.√12√12d(P,π)=3√12√144d(P,π)=3√1212d(P,π)=312.1212d(P,π)=312144d(P,π)=31212 Simplificando por 3, tem-se: d(P,π)=√124d(P,π)=124 (Livro-base p.119). Questão 8/10 - Geometria Analítica Leia o trecho de texto a seguir: Para calcular o ângulo θθ entre uma reta e um plano aplicamos a fórmula θ=arcsin|⃗n⋅⃗r|||⃗n||⋅||⃗r||θ=arcsin|n→⋅r→|||n→||⋅||r→|| em que ⃗rr→ é o vetor diretor da reta r e ⃗nn→ é o vetor normal ao plano Fonte: Texto adaptado do livro-base, p. 114. Dados a reta r:x−12=y+2−3=z+1−1r:x−12=y+2−3=z+1−1 e o plano π:3x−y+z+4=0π:3x−y+z+4=0, calcule o ângulo entre a reta r e o plano ππ: Nota: 0.0 A θ=arcsin1√154θ=arcsin1154 B θ=arcsin8√151θ=arcsin8151 C θ=arcsin8√154θ=arcsin8154 O ângulo θθ formado pelo plano \pi e pela reta r é o complementar do ângulo αα formado pelo vetor normal ⃗n=(3,−1,1)n→=(3,−1,1) do plano e o vetor diretor ⃗r=(2,−3,−1)r→=(2,−3,−1) da reta. Para calcular diretamente o ângulo θθ utilizamos a fórmulaθ=arcsin|⃗n⋅⃗r|||⃗n||⋅||⃗r||θ=arcsin|n→⋅r→|||n→||⋅||r→|| Cálculos auxiliares: ⃗n=√32+(−1)2+12=√9+1+1=√11n→=32+(−1)2+12=9+1+1=11 ⃗r=√22+(−1)2+(−1)2=√4+9+1=√14r→=22+(−1)2+(−1)2=4+9+1=14 |⃗n⋅⃗r|=|3⋅2+(−1)⋅(−3)+1⋅(−1)|=|8|=8|n→⋅r→|=|3⋅2+(−1)⋅(−3)+1⋅(−1)|=|8|=8 Aplicando estes valores na fórmula θ=arcsin8√11⋅√14=arcsin8√154θ=arcsin811⋅14=arcsin8154 (livro-base página 154). D θ=30∘θ=30∘ E θ=arcsin2√77θ=arcsin277 Questão 9/10 - Geometria Analítica Nos estudos sobre o plano, temos que qualquer plano pode ser representado por uma equação, e uma das formas para determinar a equação desse plano é conhecendo três pontos desse plano, assim, escolhendo um ponto genérico do plano é possível escrever três vetores coplanares. Dados os pontos A, B e C a sequência é: 1º Calcular os vetores −−→ABAB→ (fazendo B-A) e −−→ACAC→ (fazendo C-A); 2º Montar o vetor −−→AXAX→ genérico pertencente ao plano (fazendo X-A). 3º Calcular o produto misto destes três vetores e igualar a zero (calcular o determinante com os três vetores). Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. Considerando o excerto de texto e os conteúdos do livro-base Geometria Analítica, assinale a alternativa que representa a equação do plano formado pelos pontos A(2,1-1), B(-1,-1,0) e C(3,3,-4): Nota: 0.0 A 4x−8y−z=04x−8y−z=0 B 4x−8y−4z−4=04x−8y−4z−4=0 Comentário: Primeiro determinamos a equação do plano. Sabemos que três vetores são coplanares (pertencem ao mesmo plano) se o módulo do produto misto dos vetores é igual a zero. Os vetores são: −−→AX=X−A=(x−2,y−1,z+1)−−→AB=B−A=(−3,−2,1)−−→AC=C−A=(1,2,−3)AX→=X−A=(x−2,y−1,z+1)AB→=B−A=(−3,−2,1)AC→=C−A=(1,2,−3) O produto misto é dado por: −−→AX.(−−→AB×−−→AC)=∣∣ ∣∣x−2y−1z+1−3−2112−3∣∣ ∣∣=0AX→.(AB→×AC→)=|x−2y−1z+1−3−2112−3|=0(x−2).(6−2)−(y−1).(9−1)+(z+1).(−6+2)=04x−8y−4z−8+8−4=04x−8y−4z−4=0(x−2).(6−2)−(y−1).(9−1)+(z+1).(−6+2)=04x−8y−4z−8+8−4=04x−8y−4z−4=0 (livro-base, p. 92) C x−y−4z−4=0x−y−4z−4=0 D 4x−8y=04x−8y=0 E x−y−z−1=0x−y−z−1=0 Questão 10/10 - Geometria Analítica Leia o trecho a seguir: O estudo das retas na geometria analítica oferece algumas formas de escrever suas equações, uma delas é a simétrica, ou seja, r:=x−x0a=y−y0b=z−z0c=λr:=x−x0a=y−y0b=z−z0c=λ, sendo P0=(x0,y0,z0)P0=(x0,y0,z0) um ponto pertencente a reta e ⃗r=(a,b,c)r→=(a,b,c) seu vetor diretor. Quaisquer que sejam as equações escolhidas para representar a reta, é sempre necessário conhecer um vetor diretor e um ponto pelo qual passa a reta. Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. Considere o excerto de texto, os conteúdos do livro-base Geometria Analítica, a reta rr que passa pelo ponto P0=(2,−1,4)P0=(2,−1,4) e é paralela ao vetor ⃗r=(2,4,5)r→=(2,4,5). A equação simétrica de rr é: Nota: 0.0 A ⎧⎪⎨⎪⎩x=2λy=−1+λz=4+5λ{x=2λy=−1+λz=4+5λ B r:x−22=y+14=z−45=λr:x−22=y+14=z−45=λ A equação simétrica da reta que passa pelo ponto P0=(2,−1,4)P0=(2,−1,4) e é paralela ao vetor ⃗r=(2,4,5)r→=(2,4,5) é r:x−22=y+14=z−45=λr:x−22=y+14=z−45=λ. (livro-base, p. 89) C r:x−12=y−14=z+45=λr:x−12=y−14=z+45=λ D r:x−22=y−5−1=z−54=λr:x−22=y−5−1=z−54=λ E r:{x=10−2yz=21−4yr:{x=10−2yz=21−4y Questão 1/10 - Geometria Analítica Ao representar uma reta por quaisquer que sejam suas equações, sempre é possível determinar um vetor diretor e um ponto da reta. Na equação reduzida, temos duas funções em xx (poderia ser outra incógnita). Para determinar um ponto AA escolhe-se um valor para xx e calcula-se yy e depois zz. Para descobrir o vetor diretor ⃗rr→, determina-se outro ponto BB e subtrai um do outro (⃗r=B−Ar→=B−A). Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. Considere o excerto de texto, os conteúdos do livro-base Geometria Analítica e a reta r em sua forma reduzida {y=x+3z=2x−4{y=x+3z=2x−4. O vetor diretor de rr é: Nota: 0.0 A ⃗r=(0,1,2)r→=(0,1,2) B ⃗r=(0,1,0)r→=(0,1,0) C ⃗r=(1,0,2)r→=(1,0,2) D ⃗r=(1,0,0)r→=(1,0,0) E ⃗r=(1,1,2)r→=(1,1,2) Comentário: Como descrito no elemento base vamos escolher dois pontos P0P0 e P1P1. Escolha de P0P0. Determinando x=0x=0 temos: {y=0+3z=2⋅0−4⟹{y=3z=−4⟹P0=(0,3,−4){y=0+3z=2⋅0−4⟹{y=3z=−4⟹P0=(0,3,−4) Escolha de P1P1. Determinando x=1x=1 temos: {y=1+3z=2⋅1−4⟹{y=4z=−2⟹P1=(1,4,−2){y=1+3z=2⋅1−4⟹{y=4z=−2⟹P1=(1,4,−2) Encontrando o vetor diretor ⃗r.r→. ⃗r=P1−P0=(1,4,−2)−(0,3,−4)=(1,1,2)r→=P1−P0=(1,4,−2)−(0,3,−4)=(1,1,2) (livro-base, p. 88 a 99) Questão 2/10 - Geometria Analítica Leia o trecho de texto a seguir: "A distância entre os pontos A = (x1, y1, z1) e B = (x2, y2, z2) é d(A,B)=√(x2−x1)2+(y2−y1)2+(z2−z1)2d(A,B)=(x2−x1)2+(y2−y1)2+(z2−z1)2Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: FERNANDES, L.F.D. Geometria Analítica. Curitiba: Editora Intersaberes, 2016. p. 116. Calcule a distância entre os pontos A = (1, 0, 1) e B = (2, 1, 0) e assinale a resposta correta: Nota: 10.0 A √1818 B √1313 C √88 D √66 E √33 Você acertou! Comentário: A=(x1,y1,z1)=(1,0,1)B=(x2,y2,z2)=(2,1,0)A=(x1,y1,z1)=(1,0,1)B=(x2,y2,z2)=(2,1,0) (Livro-base, p. 116) Questão 3/10 - Geometria Analítica Leia o trecho a seguir: "A medida da distância entre um ponto PP e um plano ππ é dada por:" d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2 Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: FERNANDES, L, F, D. Geometria Analítica. Curitiba: Intersaberes, 2016. p.118-119. Marque a alternativa que apresenta, corretamente, a medida da distância do ponto PP ao plano ππ, sendo P=(2,1,−3)P=(2,1,−3) e π:2x−y−4z−6=0π:2x−y−4z−6=0: Nota: 10.0 A 9√21921 Você acertou! Comentário: A medida da distância entre PP e ππ é dada por: d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P,π)=|2.2+(−1).1+(−4).(−3)+(−6)|√22+(−1)2+(−4)2d(P,π)=|4−1+12−6|√4+1+16d(P,π)=9√21d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2d(P,π)=|2.2+(−1).1+(−4).(−3)+(−6)|22+(−1)2+(−4)2d(P,π)=|4−1+12−6|4+1+16d(P,π)=921 (Livro-base p.119). B 2√26226 C 27√212721 D 135√2313523 E 35√163516 Questão 4/10 - Geometria Analítica Leia o trecho a seguir: Uma das formas de escrever equações de retas é a equação simétrica. Para tanto, é necessário sempre conhecer um vetor diretor e um ponto pelo qual passa a reta. Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. Considerando o excerto de texto, os conteúdos do livro-base Geometria Analítica, a reta r com vetor diretor ⃗r=(2,4,5)r→=(2,4,5) e que o ponto P0=(2,−1,4)P0=(2,−1,4) pertence a r, a equação simétrica de r é: Dica: A equação simétrica tem a forma: r:x−x0a=y−y0b=z−z0c=λr:x−x0a=y−y0b=z−z0c=λ, sendo P0=(x0,y0,z0)P0=(x0,y0,z0) e ⃗r=(a,b,c)r→=(a,b,c). Nota: 10.0 A r:x−22=y+4−1=z−54=λr:x−22=y+4−1=z−54=λ B r:x−22=y+14=z−45=λr:x−22=y+14=z−45=λ Você acertou! Comentário: A equação simétrica da reta que passa pelo ponto P0=(x0,y0,z0)P0=(x0,y0,z0) e é paralela ao vetor ⃗r=(a,b,c)r→=(a,b,c) é r:x−x0a=y−y0b=z−z0c=λr:x−x0a=y−y0b=z−z0c=λ Aplicando os dados do problema na fórmula teremos r:x−22=y+14=z−45=λr:x−22=y+14=z−45=λ (livro-base, p. 89) C r:x−22=y−4−1=z−54=λr:x−22=y−4−1=z−54=λ D r:x−22=y−44=z−55=λr:x−22=y−44=z−55=λ E r:x2=y4=z5=λr:x2=y4=z5=λ Questão 5/10 - Geometria Analítica Nos estudos sobre o plano, temos que qualquer plano pode ser representado por uma equação, e uma das formas para determinar a equação desse plano é conhecendo três pontos desse plano, assim, escolhendo um ponto genérico do plano é possível escrever três vetores coplanares. Dados os pontos A, B e C a sequência é: 1º Calcular os vetores −−→ABAB→ (fazendo B-A) e −−→ACAC→ (fazendo C-A); 2º Montar o vetor −−→AXAX→ genérico pertencente ao plano (fazendo X-A). 3º Calcular o produto misto destes três vetores e igualar a zero (calcular o determinante com os três vetores). Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. Considerando o excerto de texto e os conteúdos do livro-base Geometria Analítica, assinale a alternativa que representa a equação do plano formado pelos pontos A(2,1-1), B(-1,-1,0) e C(3,3,-4): Nota: 10.0 A 4x−8y−z=04x−8y−z=0B 4x−8y−4z−4=04x−8y−4z−4=0 Você acertou! Comentário: Primeiro determinamos a equação do plano. Sabemos que três vetores são coplanares (pertencem ao mesmo plano) se o módulo do produto misto dos vetores é igual a zero. Os vetores são: −−→AX=X−A=(x−2,y−1,z+1)−−→AB=B−A=(−3,−2,1)−−→AC=C−A=(1,2,−3)AX→=X−A=(x−2,y−1,z+1)AB→=B−A=(−3,−2,1)AC→=C−A=(1,2,−3) O produto misto é dado por: −−→AX.(−−→AB×−−→AC)=∣∣ ∣∣x−2y−1z+1−3−2112−3∣∣ ∣∣=0AX→.(AB→×AC→)=|x−2y−1z+1−3−2112−3|=0(x−2).(6−2)−(y−1).(9−1)+(z+1).(−6+2)=04x−8y−4z−8+8−4=04x−8y−4z−4=0(x−2).(6−2)−(y−1).(9−1)+(z+1).(−6+2)=04x−8y−4z−8+8−4=04x−8y−4z−4=0 (livro-base, p. 92) C x−y−4z−4=0x−y−4z−4=0 D 4x−8y=04x−8y=0 E x−y−z−1=0x−y−z−1=0 Questão 6/10 - Geometria Analítica Leia o trecho a seguir: Para determinar distâncias utilizaremos propriedades da geometria com a escrita em termos de vetores, métodos para encontrar a distância entre pontos, de ponto e a reta, de ponto a plano, entre retas, de reta a plano e entre planos. Fonte: Livro base pag. 116 Com base no trecho anterior e nos conteúdos do livro base páginas 116 a 121, determine a distância entre a reta rr e o plano ππ se reta r:⎧⎪⎨⎪⎩x=−2−3ty=4tz=1−2tr:{x=−2−3ty=4tz=1−2t e o plano é π:2x+3y+3z+6=0π:2x+3y+3z+6=0 . Dica: Escolha um ponto da reta e utilize a fórmula d(P0,α)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P0,α)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2. Nota: 10.0 A d=5u.a.d=5u.a. B d=2√2211u.a.d=22211u.a. C d=2√1122ud=21122u.a. D d=2√1111u.a.d=21111u.a. E d=5√2222u.a.d=52222u.a. Você acertou! Comentário: Para verificar se a reta é paralela ao plano deve-se verificar se o produto interno entre o vetor diretor da reta e o vetor normal ao plano é zero. O vetor diretor da reta é ⃗r=(−3,4,−2)r→=(−3,4,−2) e o vetor normal ao plano é ⃗n=(2,3,3)n→=(2,3,3). <⃗r,⃗n>=(−3,4,−2)⋅(2,3,3)<⃗r,⃗n>=(−3)⋅2+4⋅3+(−2)⋅3=−6+12−6=0<r→,n→>=(−3,4,−2)⋅(2,3,3)<r→,n→>=(−3)⋅2+4⋅3+(−2)⋅3=−6+12−6=0Portanto, a reta e o plano são paralelas. Para calcular a distância do plano à reta, escolhemos um ponto qualquer do plano e calculamos sua distância à reta com a fórmula d(P0,α)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P0,α)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2. Escolhendo o ponto P0=(−2,0,1)P0=(−2,0,1) da reta r. Calculando a distância d(P0,α)=|2⋅(−2)+3⋅0+3⋅1+6|√22+32+32=5√22=5√2222d(P0,α)=|2⋅(−2)+3⋅0+3⋅1+6|22+32+32=522=52222 (livro-base, p. 119) Questão 7/10 - Geometria Analítica Leia o texto a seguir: A distância relaciona todos os conceitos da Geometria Analítica, pois temos a relação de elementos geométricos com os algébricos. Fonte: Texto elaborado pelo autor. Assinale a alternativa que possui a medida da distância entre os pontos A=(3,2,4)A=(3,2,4) e B=(1,2,3)B=(1,2,3): Nota: 10.0 A √22 B √33 C √55 Você acertou! Comentário: A medida da distância entre os pontos A e B é dada por: d(A,B)=√(x2−x1)2+(y2−y1)2+(z2−z1)2d(A,B)=√(3−1)2+(2−2)2+(3−4)2d(A,B)=√(2)2+(0)2+(−1)2d(A,B)=√4+0+1d(A,B)=√5d(A,B)=(x2−x1)2+(y2−y1)2+(z2−z1)2d(A,B)=(3−1)2+(2−2)2+(3−4)2d(A,B)=(2)2+(0)2+(−1)2d(A,B)=4+0+1d(A,B)=5 (Livro-base, p. 116). D √77 E √88 Questão 8/10 - Geometria Analítica Leia o trecho de texto a seguir: Para calcular o ângulo θθ entre uma reta e um plano aplicamos a fórmula θ=arcsin|⃗n⋅⃗r|||⃗n||⋅||⃗r||θ=arcsin|n→⋅r→|||n→||⋅||r→|| em que ⃗rr→ é o vetor diretor da reta r e ⃗nn→ é o vetor normal ao plano Fonte: Texto adaptado do livro-base, p. 114. Dados a reta r:x−12=y+2−3=z+1−1r:x−12=y+2−3=z+1−1 e o plano π:3x−y+z+4=0π:3x−y+z+4=0, calcule o ângulo entre a reta r e o plano ππ: Nota: 10.0 A θ=arcsin1√154θ=arcsin1154 B θ=arcsin8√151θ=arcsin8151 C θ=arcsin8√154θ=arcsin8154 Você acertou! O ângulo θθ formado pelo plano \pi e pela reta r é o complementar do ângulo αα formado pelo vetor normal ⃗n=(3,−1,1)n→=(3,−1,1) do plano e o vetor diretor ⃗r=(2,−3,−1)r→=(2,−3,−1) da reta. Para calcular diretamente o ângulo θθ utilizamos a fórmula θ=arcsin|⃗n⋅⃗r|||⃗n||⋅||⃗r||θ=arcsin|n→⋅r→|||n→||⋅||r→|| Cálculos auxiliares: ⃗n=√32+(−1)2+12=√9+1+1=√11n→=32+(−1)2+12=9+1+1=11 ⃗r=√22+(−1)2+(−1)2=√4+9+1=√14r→=22+(−1)2+(−1)2=4+9+1=14 |⃗n⋅⃗r|=|3⋅2+(−1)⋅(−3)+1⋅(−1)|=|8|=8|n→⋅r→|=|3⋅2+(−1)⋅(−3)+1⋅(−1)|=|8|=8 Aplicando estes valores na fórmula θ=arcsin8√11⋅√14=arcsin8√154θ=arcsin811⋅14=arcsin8154 (livro-base página 154). D θ=30∘θ=30∘ E θ=arcsin2√77θ=arcsin277 Questão 9/10 - Geometria Analítica Leia o trecho de texto: Considerando um plano ππ e um ponto PP, a medida da distância entre PP e ππ é dada por: d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2 Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: FERNANDES, L, F, D. Geometria Analítica. Curitiba: Intersaberes, 2016. p.118-119. Assinale a alternativa que possui a medida da distância do ponto PP ao plano ππ, sendo P=(1,0,1)P=(1,0,1) e π:2x+2y−2z+3=0π:2x+2y−2z+3=0. Nota: 0.0 A d(P,π)=2√135d(P,π)=2135 B d(P,π)=9√24d(P,π)=924 C d(P,π)=5√122d(P,π)=5122 D d(P,π)=√76d(P,π)=76 E d(P,π)=√124d(P,π)=124 Comentário: A medida da distância entre PP e ππ é dada por: d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|√a2+b2+c2d(P,π)=|2.1+2.0−2.1+3|√22+22+(−2)2d(P,π)=|2+0−2+3|√4+4+4d(P,π)=3√12d(P,π)=|ax0+by0+cz0+d|a2+b2+c2d(P,π)=|2.1+2.0−2.1+3|22+22+(−2)2d(P,π)=|2+0−2+3|4+4+4d(P,π)=312 Racionalizando o denominador: d(P,π)=3√12.√12√12d(P,π)=3√12√144d(P,π)=3√1212d(P,π)=312.1212d(P,π)=312144d(P,π)=31212 Simplificando por 3, tem-se: d(P,π)=√124d(P,π)=124 (Livro-base p.119). Questão 10/10 - Geometria Analítica Leia o trecho a seguir: A posição relativa entre uma reta e um plano pode ser de três formas: A reta é coincidente ao plano ou a reta é paralela ao plano ou a reta intercepta o plano. O produto interno do vetor diretor da reta pela normal do plano nos dá tal informação. Se ele for zero, a reta é coincidente ou paralela ao plano. Se for diferente de zero a reta intercepta o plano. Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. Com base no texto e nos conteúdos do livro-base Geometria Analítica, determine o valor de kk para que a reta rr seja paralela ao plano αα, dados: r:⎧⎪⎨⎪⎩x=2−3ty=4tz=1−2tr:{x=2−3ty=4tz=1−2t e o plano α:2x+3y+kz+5=0α:2x+3y+kz+5=0. Nota: 10.0 A 11 B 00 C −3−3 D 22 E 33 Você acertou! Comentário: Para que a reta r seja paralela ao plano αα é necessário que o produto interno entre o vetor diretor de r com o vetor normal de αα seja nulo. <⃗r⋅⃗n>=−3⋅2+4⋅3+(−2)⋅k=−6+12−2k=06=2kk=3<r→⋅n→>=−3⋅2+4⋅3+(−2)⋅k=−6+12−2k=06=2kk=3 (livro-base, p. 121)
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