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1UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A das A Gabarito utoatividades MAD | 2014/1 | Módulo III GEOMETRIA ANALÍTICA Centro Universitário Leonardo da Vinci Rodovia BR 470, Km 71, nº 1.040 Bairro Benedito - CEP 89130-000 Indaial - Santa Catarina - 47 3281-9000 Elaboração: Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci - UNIASSELVI 2015 Prof.ª Josiane Elias Nicolodi Prof. Roberto Nicolodi 3UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A GABARITO DAS AUTOATIVIDADES DE GEOMETRIA ANALÍTICA UNIDADE 1 TÓPICO 1 1 Construa um plano cartesiano e localize os seguintes pontos (pares ordenados): a) A(-4, 3) b) B(-1, 1) c) B(2, 1) d) D(-1, 2) e) E(3, -2) f) F(-1, -1) g) G(3, 2) h) H(-1, 3) i) Um ponto I na origem do sistema j) J(3, 3/5) k) K(1/2, -4) l) L(-2,5, -3,3) m) M(2, 0) n) N(0, -3) R.: Centro Universitário Leonardo da Vinci Rodovia BR 470, Km 71, nº 1.040 Bairro Benedito - CEP 89130-000 Indaial - Santa Catarina - 47 3281-9000 Elaboração: Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci - UNIASSELVI 2015 4 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 2 No exercício anterior: a) Quais são os pontos que pertencem ao 1º quadrante? R.: C, G e J. b) Quais são os pontos que pertencem ao 2º quadrante? R.: A, B, D e H. c) Quais são os pontos que pertencem ao 3º quadrante? R.: F e L. d) Quais são os pontos que pertencem ao 4º quadrante? R.: E e K. 3 Verifique se os pontos estão localizados nos quadrantes e identifique em qual quadrante. 5UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A a) A(2, 0) R.: Nenhum. b) B(-1, -1) R.: 3º Q. c) C(0, 3) R.: Nenhum. d) D(2, -3) R.: 4º Q. e) E(0, 0) R.: Nenhum. f) F(-1, 0) R.: Nenhum. g) G(0, -2) R.: Nenhum. 4 No exercício anterior: a) Quais pontos estão localizados sobre o eixo das abscissas? R.: A, E e F. b) Quais pontos estão localizados sobre o eixo das ordenadas? R.: C, E e G. 5 Complete utilizando os símbolos = (igual) ou ≠ (diferente): a) A(2,0) ≠ M(0,2) b) B(3, -1) = N(3,-1) 6 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A c) C(2,5) = P(6/3,10/2) d) C(-2,1) ≠ Q(1,-2) e) E(-3,-2) ≠ R(-2,-3) 6 Determine x e y nos pares ordenados, para que cada uma das igualdades seja verdadeira: a) (x, y) = (1, -2) R.: x = 1 e y = - 2 b) (3, y) = (x, 1 ) R.: x = 3 e y = 1 c) (x , -7) = (-1 , y) R.: x = - 1 e y = - 7 d) (2x, -2) = ( 10, y) R.: 2x = 10, x = 5 e y = - 2 e) (x, y +2) = (1, 7) R.: x = 1 e y + 2 = 7, y = 7 – 2 = 5 f) (3x, 2y) = (-15, -8) R.: 3x = -15, x = -15/3, x = - 5 e 2y = -8, y = -8/2, y = - 4 g) (x, y - 5) = (0, 10) R.: x = 0 e y – 5 = 10, y = 10 + 5 =15 h) (x + 1, y -1) = (2, 4) R.: x + 1 = 2, x = 2 – 1= 1 e y – 1 = 4, y = 4 +1 = 5 7 Determine as coordenadas de cada ponto do plano cartesiano a seguir: 7UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: A (2, 3), B (0, 1), C (-2, -2), D (2, -3), E (-4, 3), F (-3, 0), G (4, 0), H (1, -1), I (3, -1), L (-4, -1), K (-1, 2), M (0,0). 8 Para que o ponto P(-3m +5, 2m+10) pertença à bissetriz dos quadrantes ímpares, m deverá ser: 1º Quadrante (+, +) (-3m+5, 2m +10) -3m +5 = 2m +10 -3m -2m = 10 – 5 -5m = 5 m = -1 3º Quadrante (-, -) (-3m + 5, 2m +10) Invertendo-se os sinais 8 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A (3m - 5 , -2m -10) 3m -5 = -2m – 10 3m + 2m = -10 + 5 5m = -5 m = -1 Portanto, m = -1 (letra D). 9 Observe o sistema cartesiano a seguir, no qual as bissetrizes de cada quadrante estão representadas. a) O que caracteriza um ponto “A” situado sobre a bissetriz dos quadrantes ímpares? b) Se o ponto C(x, y) é um ponto situado sobre a bissetriz dos quadrantes pares, podemos afirmar que x + y = 0 sempre? Por quê? c) Calcule o valor de m, sabendo que o ponto B (2m² + 5, 7m) pertence à bissetriz dos quadrantes pares. R.: a) Abscissa e ordenada iguais em módulo e de mesmo sinal. b) Sim, pois teremos (-, +) ou (+, -), ou seja, abscissa e ordenada de valores opostos, e a soma de números opostos é igual a zero. c) (2m2 + 5, 7m) quadrantes pares (-, +) ou (+, -) Aplicando a primeira condição: 9UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A -2 m2 – 5 = 7m -2 m2 – 7m - 5 = 0 Resolvendo a equação do Segundo Grau obtida, temos: m1 = -1 m2 = -5/2 TÓPICO 2 1 Calcule a distância entre os pontos: a) A (2,3) e B (2, 5) R.: 10 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 2 Determine o ponto médio do segmento de extremidades: a) A (2, 3) e B (8, 5) R.: b) C (3, -2) e D (-1, -6 R.: c) E (-2, -4) e F (5, 2) R.: d) H (0, 7) e I (6, 0) R.: 11UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A e) J (3, 2) e K (5, 4) R.: f) P (-3, -4) e Q (-7, 0) R.: 3 Dados os pontos A (5, -2), B (3, 0), C (1 , -5) e D (-8, -1), determine as coordenadas dos pontos médios dos segmentos: a) AB R.: 12 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A b) AD R.: c) BD R.: d) AC R.: 13UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A e) CD R.: 4 Represente, no Sistema Cartesiano Ortogonal, os triângulos ABC e PQR. Determine as coordenadas dos pontos médios de cada lado dos triângulos e calcule o comprimento (distância) dos lados AC e PQ. a) Δ ABC : A (3, 5), B (5, 9) e C (3, 7) R.: Representação: 14 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A b) Δ PQR: P(2, 8), Q(2, 2) e R(6, 2) R.: Representação: 15UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 16 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 5 Calcule os pontos médios dos lados dos triângulos com vértices: a) Δ ABC: A (4, 0), B (0, 6) e C(8, 2) b) Δ EFG: E (2, -6), F(-4, 2) e G(0, 4) 17UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A c) Δ JKL: J(-3, 6), K(1, -2) e L(5, 2) 6 Determine as coordenadas do ponto B, sabendo que M (-1, -1) é o ponto médio de AB com A (-1, 1). R.: 7 O ponto A (-4, 3) é um dos extremos de um segmento cujo ponto médio é M (-1, -3). Quais são as coordenadas do outro extremo desse segmento B (x, y)? R.: 18 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 8 Sabendo que os pontos A (x, y), B (-3, 2) e M (3, 5) são colineares, e M é o ponto médio de AB, determine as coordenadas do ponto A. 9 (UNIRIO) Uma universidade organizou uma expedição ao sítio arqueológico de Itaboraí, um dos mais importantes do Rio de Janeiro. Para facilitar a localização dos pontos de escavação, foi adotado um sistema cartesiano de coordenadas. O objetivo da expedição é realizar escavações nos pontos A (0, 0), B (6, 18) e C (18, 6). Se o chefe da expedição pretende acampar em um ponto equidistante (situado a igual distância) dos locais de escavação, determine as coordenadas do local do acampamento. R.: Ponto de acampamento: Ponto Z (x,y) 19UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A A distância entre Z e A deve ser igual à distância entre Z e B e Z e C DAZ = DBZ (x – 0)2 + ( y- 0)2 = ( x-6)2 + (y- 18)2 x2 + y2 = (x-6)2 + (y - 18)2 DBZ = DCZ (x-6)2 + (y – 18)2 = (x-18)2 + (y-6)2 x2 – 12 x + 36 + y2 – 36 y + 324 = x2 – 36x + 324 + y2 – 12 y + 36 Simplificando os termos semelhantes, temos: 24 x - 24 y = 0 Portanto x = y Substituindo x por y: x2 + y2 = (x-6)2 + (y - 18)2 y2 + y2 = (y-6)2 + (y-18)2 2 y2 = y2 – 12 y + 36 + y2 – 36 y + 324 Reduzindo os termos semelhantes, temos: 48 y = 360 y= 7,5 Se x = y x = 7,5 As coordenadas do ponto de acampamento são (7,5; 7,5). 20 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 10 Um campo de futebol tem 60m de comprimento por 40m de largura. Construa um sistema de coordenadas e determine as coordenadas dos seguintes pontos (REIS, 2008, p. 17): a) Dos quatro cantos do campo. R.: (60, 0), (60, 40), (0, 40) e (0, 0) b) Do centro do campo. R.: Vamos multiplicar cada eixo por 20 na representação 21UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A TÓPICO 3 1 Encontre a equação geral da reta que passa pelos pontos (2,3) e (1,5) e faça a representação geométrica. R.: teremos na diagonal secundária: Como temos DP - Ds = 0: 3x + y + 10 – (5x + 2y + 3) = 0 -2x - y +7 = 0 ou 2x + y - 7= 0 22 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Representação Geométrica 2 Dada a equação da reta r: - x + y – 1 = 0 e as afirmações: I – O ponto (1,1) pertence a r. II – A reta passa na origem do sistema cartesiano. III – O coeficiente angular de r é –1. IV – r intercepta a reta s: x + y – 2 = 0 no ponto P(1,2). a) Apenas I é verdadeira. b) Apenas III é verdadeira. c) Nenhuma é falsa. d) Apenas I é falsa. e) Nenhuma das alternativas. R.: 23UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: Letra E. 3 Verifique a equação reduzida da reta que passa pelos pontos A(-3, 2) e B(5, -4), e confirme com a representação geométrica. R.: teremos na diagonal secundária: Como temos DP - Ds = 0: 2x + 5y + 12 – (-4x - 3y + 10) = 0 6x + 8y + 2 = 0 24 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: 6x + 8y + 2 = 0 Representação Geométrica 4 Quais são os coeficientes angular e linear da reta 2y - x + 8 = 0? R.: Y = (x – 8)/2 M = 1/2 e N = -4 5 Determine a equação segmentária da reta representada pelo gráfico: 25UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 6 Verifique a equação geral e reduzida da reta representada no gráfico: teremos na diagonal secundária: 26 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Como temos DP - Ds = 0: -32 – (-4x + 8y) = 0 4x - 8y - 32 = 0 , equação geral Y = (32 – 4x)/8 Y = 4 – x/2, equação reduzida 7 Ache a equação segmentária da reta de equação -x + y – 9 = 0. R.: - x + y = 9 (dividindo tudo por 9) 8 Calcule a distância do ponto P(1, 3) à reta 3x – 4y – 2 = 0. R.: 9 Determine a distância do ponto P(1,3) à reta que passa pelos pontos (-1,1) e (3, 1). R.: teremos na diagonal secundária: 27UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 10 Quais são os coeficientes angular e linear da reta y +3x – 6 = 0? R.: Isolando, temos: y = -3x +6, portanto m = -3 e n = 6. 11 Determine a distância entre a reta(s): - 4x + y – 1 = 0 e o ponto P(1,-2): R.: 12 Determine o ângulo formado entre as retas r e s: a) (r) 2x – 2y + 6 = 0 e (s) – 4x + 4y – 1 = 0 R.: 2x – 2y + 6 = 0 – 4x + 4y – 1 = 0 Y = (-2x – 6)/-2 = x + 3 y = (4x + 1)/4 = x + 1/4 mr = 1 ms = 1 R.: 0º b) (r) – 4x + 2y - 1 = 0 e (s) 2x – 5y - 4= 0 R.: – 4x + 2y - 1 = 0 2x – 5y - 4= 0 Y = (4x +1)/2 = 2x + 1/2 y = (-2x + 4)/-5 = 2/5 x - 4/5 arc tg 8/9 ≅ 42º R.: ≅ 42º. 28 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A TÓPICO 4 1 Verifique se as retas r: 4x - 2y – 3 = 0 e s: -10x + 5y + 9 = 0 são concorrentes ou paralelas. R.: r: 4x - 2y – 3 = 0 s: -10x + 5y + 9 = 0 y = (-4x + 3)/-2 = 2x -3/2 y = (10x -9)/5 = 2x – 9/5 mr = 2 e ms = 2, são paralelas 2 Determine a equação da reta que passa pelo ponto P (-1,-3) e é perpendicular à reta s: -2x + 5y + 6 = 0, e faça a representação geométrica. R.: s: -2x + 5y + 6 = 0 y = (2x -6)/5 = 2/5 x - 6/5 m = 2/5 mr . ms = -1 (perpendiculares) mr. 2/5 = -1 3 Determine o ponto de interseção entre as retas 3x + 2y + 3 = 0 e – x – y - 1=0. R.: 29UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Somando as equações: -y = 0, logo y = 0. Substituindo o valor de y na equação: -x – y = 1, logo –x – 0 = 1, x = -1. P(-1, 0). 4 Encontre a equação reduzida da reta r, que passa pelo ponto P(2, -2) e é paralela à reta: 2x – 3y -6 = 0. R.: 5 Determine a equação segmentária da reta que passa pelo ponto A(2, 1) e é paralela à reta 4x – y + 1 = 0. R.: 6 Escreva a equação geral da reta que passa pelo ponto P(1, 5) e é perpendicular à reta de equação x + 3y - 12 = 0, e confirme o resultado com a representação geométrica. R.: x + 3y - 12 = 0 y = (- x + 12)/3 = -x/3 + 4 m = -1/3 mr . ms = -1. mr. -1/3 = -1 30 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 7 Determine a equação da reta que passa pelo ponto (-2,5) e é paralela à reta s: y = 4x + 3, e utilize o programa Winplot para confirmar o resultado com a representação geométrica. R.: ms = 4 Representação geométrica 8 Determine o valor de “m” para que as retas 2x + 3y - 1 = 0 e mx + 6y – 3 = 0 sejam paralelas. R.: y = (- 2x + 1)/3 = -2x/3 + 1/3, m = -2/3 y = (-mx + 3)/6 = -mx/6 + ½ 31UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A -2/3 = -m/6 -12 = -3m 4 = m, m = 4. 9 Encontre as coordenadas dos pontos de intersecção das retas r: - 2x + y - 6 = 0 e s: -2x - 3y + 6 = 0 e faça a representação geométrica utilizando o programa Winplot. R.: Somando as equações: Ox – 4y= -12 Y = 3 -2x + 3 = 6 - 2x = 6 – 3 X = -3/2 P(-1,5; 3) Representação Geométrica 32 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 10 (OSEC-SP) Qual é a posição relativa das retas r: x + 2y + 3 = 0 e s: 4x + 8y + 10 = 0? R.: x + 2y + 3 = 0 4x + 8y + 10 = 0 y = (- x – 3)/2, mr = -1/2 y = (- 4x -10)/8 = -x/2 – 5/4, ms = -1/2 R: mr = ms = -1/2 são paralelas. 11 Determine o ponto de intersecção da reta que passa pelo ponto P (-1,- 3) e é perpendicular à reta s: -2x + 5y + 6 = 0, e faça a representação geométrica. R.: s: -2x + 5y + 6 = 0 y = (2x – 6)/5, ms = 2/5 mr . ms = -1. mr. 2/5 = -1 33UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Multiplicando a segunda equação por -5 e somando com a outra equação: -29x/2 + 0y = 43/2 -29x/2 = 43/2, temos: -58x = 86 x = 86/-58 = -1,48 -2 x + 5y = -6 -2. (-1,48) + 5 y = -6 2,96 + 5y = -6 5 y = -6 -2,96 5y = -8,96 y = - 1,792 Ponto de Intersecção (-1,48; 1,792). Representação geométrica 34 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 12 Verifique se as retas r: 4x - 2y – 3 = 0 e s: 4x + 5y + 9 = 0 são concorrentes ou paralelas. R.: reta r: 4x -2y -3 =0 y = (-4x + 3)/2 y = -2 x + 3/2 mr = -2 reta s: 4x+5y + 9 = 0 y = (-4x – 9)/5 y = -4/5 x – 9/5 ms = -4/5 Como mr ≠ mr , as retas r e s são concorrentes. 35UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 36 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A UNIDADE 2 TÓPICO 1 1 Determine a equação reduzida da circunferência que tem: a) C(-2,5) e r = 3. R.: (x – a)² + (y – b)² = R² (x – (-2))² + (y – 5)² = 3² (x +2)² + (y – 5)² = 9 b) C(1, -4) e r = 2. R.: (x – a)² + (y – b)² = R² (x – 1)² + (y – (-4))² = 2² (x – 1)² + (y +4)² = 4 c) C(1,2) e r = 4. R.: (x – a)² + (y – b)² = R² (x – 1)² + (y – 2)² = 4² (x – 1)² + (y – 2)² = 16 d) C( -1, - 4) e r = 5. R.: (x – (-1))² + (y – (-4))² = 5² (x +1)² + (y + 4)² = 25 2 Determine aequação reduzida da circunferência cujo centro coincide com a origem do sistema cartesiano e o raio mede 3 unidades. R.: (x – 0)² + (y – 0)² = 3² x ² + y ² = 9 37UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 3 Determine as coordenadas de centro e raio da circunferência de equação 2x²+ 2y² - 8x -16y + 38 = 0. R.: primeiro vamos dividir a equação toda por 2. 4 Determine a equação geral da circunferência: a) Com centro C(0, -2) e raio r = 4. R.: (x – 0)² + (y – (-2))² = 4² x ² + (y + 2)² = 16 x² + y ² + 4y + 4 =16 x ² + y ² + 4y + 4 -16 = 0 x ² + y ² + 4y -12 = 0 b) Com centro C(-1, -4) e raio r = 7 . R.: (x – (-1))² + (y – (-4))² = ( 7 )² (x + 1) ² + (y + 4)² = 7 x ² + 2x + 1 + y ² + 8y+ 16 – 7 = 0 x ² + 2x + y ² + 8y + 10 = 0 38 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A c) Com centro C(0, 0) e raio r = 1. R.: (x – 0)² + (y – 0)² = 1² x ² + y ² -1 = 0 d) Com centro C(-3, 6) e diâmetro 8. R.: (x – (-3))² + (y – 6)² = 4² (x + 3) ² + (y – 6)² = 16 x ² + 6x + 9 + y ² - 12y + 36 - 16 = 0 x ² + y ² + 6x – 12y + 29 = 0 5 Encontre o centro e o raio de cada equação e confirme com a representação geométrica: a) x²+ y² + 4x -8y = 0 R.: 39UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A b) 4x²+ 4y² - 8x + 8y - 28 = 0 (dividindo toda a equação por 4) R.: 40 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 41UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 6 Determine a equação geral das circunferências e faça a representação geométrica: a) ( x + 1)² + (y – 1)² = 3 R.: x ² + 2x + 1 + y ² - 2y + 1 – 3 = 0 x ² + y ² + 2x - 2y - 1 = 0 42 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A b) ( x - 4)² + y² = 6 R.: x ² - 8x + 16 + y ² - 6 = 0 x ² + y ² - 8x + 10 = 0 43UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 7 Qual das equações representa uma circunferência? a) x² - y² + 4x -8y = 0 R.: Essa não é uma circunferência porque o coeficiente de x ² é igual a 1 e de y ² = -1, ou seja, são diferentes. b) x² + y² - 10x - 4y = 0 R.: 44 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Essa equação é de uma circunferência. c) x² + y² + x + 4y + 10= 0 R.: Como o valor de R é negativo, essa equação não é de uma circunferência. 8 Verifique se a equação – x² - y² - 8x + 7 = 0 pode ser considerada uma equação da circunferência. R.: 45UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Sim, pode ser considerada equação de uma circunferência. 9 Determinar a equação da circunferência cujas extremidades de um diâmetro são os pontos A(0, -8) e B(6,0). R.: O diâmetro corresponde à distância entre A e B As coordenadas do centro C (a,b) 46 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 10 Ache a equação da circunferência que passa pelos pontos A(0, 1) e B(1, 4) e tem centro sobre a reta de equação x = 2. R.: Substituindo A (0,1) e B (1,4) e centro C (2,b) na equação da circunferência. 47UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 48 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 11 Encontre a equação da circunferência de centro (3,2) que é tangente ao eixo X. R.: A circunferência está afastada da origem de uma unidade no sentido positivo de X. O raio, portanto, vale 2. Equação reduzida é (x – 3)² + (y – 2)² = 4. Equação geral: x² – 6x + 9 + y² – 4y + 4 – 4 = 0 ⇒ x² + y² – 6x – 4y + 9 = 0. 12 Qual é a equação reduzida da circunferência que tem raio 3, tangencia o eixo das abscissas no ponto A(4,0) e está contida no 4º quadrante? R.: A circunferência está afastada da origem de uma unidade no sentido positivo de X. Se pertence ao 4º quadrante, o centro será (4, - 3). Equação reduzida é (x – 4)² + (y + 3)² = 9. Equação geral: x² – 8x + 16 + y² – 6y + 9 – 9 = 0 ⇒ ⇒ x² + y² – 8x – 6y + 16 = 0. 49UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 13 Por redução da equação dada à forma padrão, determine se representa ou não uma circunferência. Se for, encontre seu centro e raio. (não é possível determinar o raio, portanto a equação NÃO representa uma circunferência). 50 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Essa equação representa uma circunferência de centro C(1,5; 2,5) e raio 5 . 51UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Não representa circunferência, pois R= 0 52 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Não é possível determinar o raio, portanto, a equação NÃO representa uma circunferência. Essa equação representa uma circunferência de centro C(-4; 0,66) e raio 5 . 53UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A TÓPICO 2 1 Mostre que o ponto P(7, 0) é exterior à circunferência x2 + y2 - 6x + 4y + 9 = 0. R.: P (7, 0) 2 Mostre que o ponto P(-2, 1) é interior à circunferência x2 + y2 + 8x + 4y – 16 = 0. 54 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: 3 Verifique as posições relativas dos pontos A(-2,2), B(-4,1), D(1,1), E(- 4, -1) em relação à circunferência de equação (x + 1)² + (y + 1)² = 9 e faça a representação geométrica. R.: C ( -1, -1) e R = 3 A(-2,2) Como D< R, o ponto A é interno à circunferência. C ( -1, -1) e R = 3 B (-4,1) 55UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Como D> R, o ponto B é externo à circunferência. C ( -1, -1) e R = 3 D(1,1) Como D< R, o ponto D é interno à circunferência. C ( -1, -1) e R = 3 E (- 4, -1) Como D= R, o ponto E pertence à circunferência. 4 Qual é a posição de cada um dos pontos a seguir em relação à circunferência x² + y² – 3x + 4y – 9 = 0? a) (1, -4) R.: INTERNO À CIRCUNFERÊNCIA. b) (4, 5) 56 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: EXTERNO À CIRCUNFERÊNCIA. c) (1, 1) R.: INTERNO À CIRCUNFERÊNCIA. 5 Qual é a posição de cada uma das retas a seguir em relação à circunferência x² + y²+ 6x - 2y + 6 = 0? a) 3x + y + 2 = 0 R.: D > 2, A RETA É EXTERNA À CIRCUNFERÊNCIA b) 4x + 3x + 5 = 0 R.: 57UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A D < 2, A RETA É INTERNA À CIRCUNFERÊNCIA c) 4x – y – 8 = 0 R.: D > 2, A RETA É EXTERNA À CIRCUNFERÊNCIA 6 Dê a posição relativa dos pares de circunferências e comprove com a representação geométrica. a) x ² + y ² – 3x + 4y – 9 = 0 e x ² + y ² – 6x + 2y – 6 = 0 R.: 58 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A As circunferências são secantes. b) x ² + y ² – 6x + 2y – 6 = 0 e x ² + y ² – 6x + 2y – 10 = 0 R.: 59UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A As circunferências são tangentes. c) (x – 3)² + (y – 2) ² = 9 e (x – 7) ² + (y – 5) ² = 4 R.: 60 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 61UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A d) x ² + y ² – 6x - 6y – 7 = 0 e x ² + y ² – 10x - 6y + 12 = 0 R.: x ² + y ² – 6x - 6y – 7 = 0 62 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A As circunferências são secantes. 63UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A e) x ² + y ² – 3x + 4y – 9 = 0 e x ² + y ² – 8x + 6y + 21 = 0 R.: 64 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 7 Dadas as circunferências λ e σ, de equações: λ: x ² + y ² = 9 e σ: (x – 7)² + y² = 16,verifique a posição relativa entre elas. R.: 65UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A TÓPICO 3 1 Qual é o comprimento de uma circunferência que tem raio igual a 10,4 cm? (Utilize π = 3,14). R.: C = 2 . π . R. C = 2.3,14 . 10, 4 = 65,31cm 2 Calcule a área do círculo que tem diâmetro igual a 8 cm (Utilize π = 3,14). 66 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: A = π . R² A = 3,14 . 4² = 3,14+16 = 50,24 cm² 3 Calcule a área de uma coroa circular onde o raio menor mede 4 cm e o raio maior é o triplo do raio menor (Utilize π = 3,14). R.: 4 Calcule o perímetro e a área de um círculo de raio 12 cm (Utilize π = 3,14). R.: C = 2 . 3,14. 12 = 75,36 cm A = π . 12² = 452,16 cm² 5 Determine a área de um círculo sabendo que a circunferência dele tem comprimento igual a 15 π cm. R.: 15 π = π . 3,14. R R = 4,78cm A = 3,14. (4,78)² A = 71,74 cm² 6 Calcule a área da região limitada por duas circunferências concêntricas, uma com raio 10 cm e a outra com raio 6 cm. 67UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A FONTE: Disponível em: <http://www.uel.br/projetos/matessencial/geometria/areas/circ-a.htm>. Acesso em: 10 mar. 2014. R.: Na figura a região que está hachurada é a área do círculo maior menos a área do círculo menor. Área=π (R²-r²)=π (100-36)=64 π cm² 7 Um jardim de formato circular com 6 metros de raio tem a metade de sua área removida para reduzir as despesas. Para isto foi cortada uma borda de largura uniforme em toda a sua volta. Qual é a largura desta borda? R.: 8 No sistema cartesiano ortogonal, uma circunferência tem centro no ponto (2,1) e passa pelo ponto (5,-3). Qual é o comprimento da circunferência? FIGURA 112 - CIRCUNFERÊNCIAS CONCÊNTRICAS 68 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A FONTE: Disponível em: <http://www.uel.br/projetos/matessencial/geometria/areas/circ-a.ht>. Acesso em: 10 mar. 2014. R.: O raio da circunferência é a distância entre o centro (2,1) e o ponto (5,-3). Pelo teorema de Pitágoras, temos: R²=(5-2)²+(-3-1)²=9+16=25 R=5 O comprimento da circunferência é 2×5×π =10 π unidades. FIGURA 113 - COMPRIMENTO DA CIRCUNFERÊNCIA 69UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A UNIDADE 3 TÓPICO 1 1 Determine o eixo principal e a concavidade da parábola, cuja equação é: Eixo principal: x Concavidade para cima. 70 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Eixo principal: x Concavidade para baixo 71UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Eixo principal: y Concavidade para esquerda. 2 Determine o vértice, o parâmetro, o foco e a equação da diretriz da parábola cuja equação é: a) (x - 2)² = - 16(y + 2) 72 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: R.: R.: b) (y - 1)2 = - 4x c) (x - 2)2 = - 8x 73UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 3 Determine a equação das parábolas que apresentam os seguintes focos e diretrizes: R.: R.: R.: d) (x - 1)2 = 12(y - 1) a) F(-3, -2); y + 4 = 0 b) F(0, -3); y - 3 = 0 c) F(5, 0); x - 2 = 0 R.: 74 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 4 Obtenha a equação da parábola de vértice V(2,-1), com eixo de simetria paralelo ao eixo y, passando pelo ponto P(-2,-3). 5 Das equações a seguir, verifique qual se refere à equação de uma parábola de eixo coincidente com a reta y = 0: a) y = x² + 1 R.: R.: d) F(-1, 0); x - 1 = 0 75UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A b) x = y² + 1 R.: R.: 76 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A c) y – x² = 0 d) x² - y² = 1 R.: R.: 77UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A e) xy = 1 + 3y R.: 78 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 6 Determine as coordenadas do vértice, a distância focal, as coordenadas do foco e a equação reduzida da parábola, cuja equação é 2x² – 4x + y – 8 = 0. R.: 79UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 80 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 7 Escreva a equação da parábola de vértice (2, 5) e diretriz x = - 8. 8 Descubra as coordenadas do vértice, a distância focal, as coordenadas do foco e a equação reduzida da parábola da equação y² + 4x + 2y + 9 = 0. R.: 81UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: 82 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A TÓPICO 2 1 Determine a distância focal da elipse 9x ² +25y ² – 225 = 0. Sendo assim, temos que a² = 25 e b² = 9, portanto a = 5 e b = 3, e utilizando o teorema de Pitágoras encontramos o valor de c. Portanto, a distância focal é 2c = 2. 4 = 8 2 Calcular a distância focal e a excentricidade da elipse 25x ² + 169y ² = 4225. Sendo assim, temos que a² = 169 e b² = 25, portanto a = 13 e b = 5, e utilizando o teorema de Pitágoras encontramos o valor de c. a ² = b ² + c ² 13 ² = 5 ² + c ² 169 = 25 + c ² c ² = 144, c =12 e = c/a = 12/13 e a distância focal = 2c = 24. a ² = b ² + c ² 5 ² = 3² + c² 25 – 9 = c ² 16 = c ² c = 4 R.: R.: 83UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 3 Os vértices de uma elipse são os pontos (4, 0) e (-4, 0) e seus focos são os pontos (3, 0) e (-3, 0), determine a equação dessa elipse. 4 Determine o centro, o eixo maior, o eixo menor, a distância focal, as coordenadas dos focos e a excentricidade das elipses. Solução: C(0,0) a² = 25, a = 5, eixo maior 2.a = 2.5 = 10 b ² = 9, b =3, eixo menor 2.b = 2.3 = 6 a ² = b ² + c ² 5² = 3 ² + c ² c = 4, distância focal = 2.c =2.4 = 8 F( )0,4(± Excentricidade: e = c/a = 4/5 R.: R.: 84 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: R.: 85UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 5 A equação 9x² + 4y² - 18x – 16y – 11 = 0 é de uma elipse. Os semieixos maior e menor medem: Vamos verificar através do Winplot: 86 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A a) 4 e 3 b) 4 e 2 c) 4 e 1 d) 3 e 2 e) 3 e 1 Solução: Observamos na representação geométrica que o eixo menor paralelo ao eixo x, vai de -1 até 3, ou seja, o eixo menor é igual a 4, semieixo será 4/2 = 2. E o eixo maior paralelo a y, vai de -1 até 5, ou seja o eixo maior é igual a 6, semieixo será 6/2 = 3. Resposta correta letra d. 6 Na figura, tem-se a elipse de equação inscri ta no retângulo ABCD. O perímetro do retângulo é: Solução: observamos no gráfico que o eixo maior mede aproximadamente 7 e o menor aproximadamente 4, logo, o perímetro é de aproximadamente 22. 87UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 7 Determine a equação reduzida da elipse de cada equação a seguir: a) 3x2 + 4y2 - 8y -8 = 0 R.: 88 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A TÓPICO 3 1 Determine o centro, as medidas do eixo real e do eixo imaginário, a excentricidade e os focos das hipérboles. b) x2 + 4y2 - 6x -8y -3 = 0 c) x2 + 4y2 + 2x -12y +6 = 0 R.: R.: R.: 89UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A O centro: C (3,4) a = 3 e b = 4 Medidas do eixo real 2.a= 2.3 = 6 Medidas do eixo imaginário 2.b = 2.4 = 8 c² = a² + b² c ² = 9 + 16 = 25, c = 5. Excentricidade: e = c/a = 5/3 Os focos: (±c,0)+ ( ),βα (±5,0)+ (3, 4) (8, 4) e (-2, 4) 90 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O ME T R I A A N A L Í T I C A Medidas do eixo real 2.a= 2. 5 Medidas do eixo imaginário 2.b = 2.2 = 4 c² = a² + b² c ² = 5 + 4 = 9, c = 3. R.: 91UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: 92 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: 93UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 2 Escreva a equação reduzida da hipérbole, dados: a) os vértices (± 2; 0) e os focos (-3; 0); c = 3 e a =2 c² = a ² + b ² 9 = 4 + b ² b = 5 b) as retas assíntotas y = -x e um ponto da hipérbole (5; 9): 3 Determine o centro, as medidas do eixo real e do eixo imaginário, a excentricidade e a equação das hipérboles representadas a seguir: R.: R.: R.: a) 94 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Centro (-2,4) Medida do eixo real: 10 Medida do eixo imaginário: 4 FONTE DAS IMAGENS: Disponível em: <https://www.google.com.br/#q=determine+o+centro %2c+as+medidas+do+eixo+real+e+do+eixo>. Acesso em: 7 mar. 2014. 4 Determine o centro, os vértices, os focos, os eixos de simetria e represente geometricamente as hipérboles: b) R.: 95UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: a) -5x2 + 4y2 + 30x +16y = 9 96 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A b) -4x2 + y2 + 8x +4y + 4 = 0 R.: 97UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A c) -x2 + 9y2 + 4x -36y + 41 = 0 R.: 98 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 99UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A d) x2 - 4y2 + 6x + 24y - 31 = 0 R.: 100 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 5 A cônica representada pela equação 3x2 - 4y2 + 8y - 16 = 0 é: a) Parábola. b) Hipérbole. c) Elipse. d) Circunferência. R.: 101UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Portanto a resposta correta é a letra b. 6 Escreva a equação reduzida das curvas a seguir, identifique-as e represente-as geometricamente. R.: a) 2y2 + 5x + 8y - 7 = 0 102 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Portanto, tem-se uma parábola. Vértice: (3,-2) Foco: (2,375;-2) 103UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A b) x2 + 4y2 + 2x - 12y + 6 = 0 R.: 104 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A c) x2 - 20x + y + 100 = 0 R.: 105UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Foco: (10;-0,25) d) x2 - y2 - 6x = 0 R.: 106 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A 107UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A e) x2 + 16y2 - 6x - 7 = 0 R.: 108 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A TÓPICO 4 1 A Terra move-se à volta do Sol com uma órbita elíptica e o Sol ocupa um dos focos. O comprimento do eixo maior é 14957000 Km e a excentricidade é 0,0167. Determine uma distância a que a Terra fica do Sol. R.: 2a = 14957000 km <=> a = 7478500 km Excentricidade da elipse: 0.0167 Distância focal: 2c = 249781.9 Uma distância possível a que a Terra fica do Sol é, por exemplo, a - c = 7353609.1 km. Esta distância corresponde à situação em que a Terra se encontra no vértice mais à esquerda e o Sol se encontra no foco mais à esquerda. 2 O teto de uma igreja tem 30 metros de largura e a forma de uma semielipse. No centro da igreja a altura é de 16 metros e as paredes laterais têm de altura 10 metros. Determine a altura da igreja a 5 metros de uma das paredes laterais. FONTE: Disponível em: <http://www.educ.fc.ul.pt/icm/icm2000/icm27/problemas.htm>. Acesso em: 20 maio 2013. R.: Consideremos que o semieixo maior da elipse é a = 15, o semieixo menor é b = 6 e o centro da elipse é (0,0). Nestas condições, a equação da elipse é: 109UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A Substituindo na equação x por 10 (a 5 metros de uma das paredes laterais), obtemos: Portanto, a altura da Igreja a cinco metros de uma das paredes laterais é 10 (altura das paredes laterais) + 4.472, ou seja, 14.472 metros. 3 Em 1957, a União Soviética lançou o primeiro satélite. Depois de entrar em órbita, a altura máxima relativamente à superfície da Terra que o Sputnik alcançou foi de 383 milhas e a distância mínima foi de 132 milhas. Se o centro da Terra coincidir com um foco da órbita elíptica do Sputnik e se o raio da Terra for 4000 milhas, determine a excentricidade da elipse. R.: Temos que a distância máxima é 383 milhas, a distância mínima é 132 milhas, e o raio da Terra é 4000 milhas. Temos 132 + 4000 + 4000 + 383 = 8515, que corresponde ao eixo maior da elipse, ou seja, Atendendo aos dados do problema, Sabemos que c = 4383 - a. 4 Um arco de uma ponte tem a forma de uma semielipse de 50 m de base e 18 m de altura. Pretende-se colocar duas colunas de 10 m de altura, como se indica na figura, para limitar a zona de passagem dos barcos. A que distância vão ficar as colunas uma da outra? 110 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A FONTE: Disponível em: <http://www.educ.fc.ul.pt/icm/icm2000/icm27/problemas.htm>. Acesso em: 20 maio 2013. R.: Fixemos um referencial de tal modo que o centro da elipse seja: C=(0,0), o semieixo maior (a) seja 25 e o semieixo menor (b) seja 18. Nestas condições, a equação da elipse será: As colunas vão ficar, deste modo, à distância de 41.6 metros uma da outra. 5 A figura representa o esquema de uma ponte que se apoia no solo em A e B. AOB é um arco de parábola de eixo de simetria OD. Sabemos que d(A,B)=80m e d(O, D)=120m. Tomando por unidade 1 metro e considerando o referencial ortogonal e monométrico de origem O cujo semieixo positivo das abscissas é OC, determine: a) uma equação da parábola que contém o arco AOB Uma equação da parábola que contém o arco AOB: a expressão analítica da parábola cujo eixo de simetria é o eixo das abscissas e que tem a concavidade voltada para baixo é: . Sabemos que A=(-40, -120) e B=(40,-120). Substituindo na expressão analítica da parábola obtém-se: 111UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A b) as coordenadas dos pontos da parábola, cuja distância ao solo é 90 m. R.: As coordenadas dos pontos da parábola cuja distância ao solo é 90 metros: Os pontos vão ser da forma: P1= (x1, -30) e P2= (x2, -30), dado que 120-90 = 30. Substituindo na equação, obtém-se: Portanto P1 = (20, -30) e P2 = (-20, -30). FONTE: Disponível em: <http://www.educ.fc.ul.pt/icm/icm2000/icm27/problemas.htm>. Acesso em: 20 maio 2013. 6 Os cabos de suspensão da ponte (na figura) estão presos a duas torres que distam 480m e têm 60m de altura. Os cabos tocam a ponte no centro. Determine a equação da parábola que tem a forma dos cabos. 112 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A R.: A equação da parábola que tem a forma dos cabos tem a seguinte expressão analítica: FONTE: Disponível em: <http://www.educ.fc.ul.pt/icm/icm2000/icm27/problemas.htm>. Acesso em: 20 maio 2013. 7 Um coletor solar, para aquecimento de água, tem a forma parabólica, como é indicado na figura. A água circula numa conduta que passa pelo foco da parábola de vértice V e que contém A e B. Determine a distância do foco ao vértice. R.: A equação da parábola do enunciado é da forma: , sendo p a distância do foco à diretriz. Sendo p a distância do foco à diretriz. Temos que 2.4 metros são 240 cm, e Fixemos um referencial tal que o vértice da parábolado enunciado seja Nestas condições temos A=(-120,40) e B=(120,40), como a parábola contém o ponto B, substituímos na equação da parábola x e y pelos valores 113UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES G E O M E T R I A A N A L Í T I C A correspondentes à abscissa e à ordenada de B: No caso deste problema temos F=(0,90). Portanto, a distância do foco ao vértice é: FONTE: Disponível em: <http://www.educ.fc.ul.pt/icm/icm2000/icm27/problemas.htm>. Acesso em: 20 maio 2013. 8 De acordo com os dados da figura, e considerando que o arco tem a forma de uma parábola, escolha um referencial e determine: a equação da parábola que contém o arco; a distância entre os dois pilares. R.: Solução: Escolhemos um referencial tal que A equação da parábola do enunciado é da forma para que o vértice da parábola seja V=(0,80). Sabemos que Substituindo na expressão analítica da parábola obtém-se: 114 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD G E O M E T R I A A N A L Í T I C A FONTE: Disponível em: <http://www.educ.fc.ul.pt/icm/icm2000/icm27/problemas.htm>. Acesso em: 20 maio 2013.
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