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Dados os pontos A = (1, −1), B = (−2, 4), C = (−2, 1) e a reta r : x − 2y = 4, determine D ∈ r tal que, o vetor −−→CD seja a projeção ortogonal do vetor −→AB sobre r.

Seja D = (a, b) o ponto procurado, então a = -12/5 e b = 4/5.
O vetor −−→CD é perpendicular ao vetor −→AB.
A reta r passa pelo ponto (0, -2).
a) Apenas a afirmação I e II estão corretas.
b) Apenas a afirmação II e III estão corretas.
c) Apenas a afirmação I e III estão corretas.
d) Todas as afirmações estão corretas.
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há 3 anos

Respostas

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há 3 anos

Para encontrar o ponto D, precisamos primeiro encontrar a equação da reta perpendicular a r que passa pelo ponto C. A equação da reta r é x - 2y = 4, então a equação da reta perpendicular é 2x + y = k, onde k é uma constante a ser determinada. Como a reta perpendicular passa pelo ponto C (-2, 1), temos: 2(-2) + 1 = k k = -3 Portanto, a equação da reta perpendicular é 2x + y = -3. Agora, precisamos encontrar o ponto de interseção entre essa reta e a reta r. Podemos fazer isso resolvendo o sistema formado pelas duas equações: 2x + y = -3 x - 2y = 4 Multiplicando a primeira equação por 2 e somando com a segunda, obtemos: 5y = -10 y = -2 Substituindo y na segunda equação, temos: x - 2(-2) = 4 x = 0 Portanto, o ponto de interseção entre as duas retas é D = (0, -2). Agora, precisamos verificar se o vetor CD é a projeção ortogonal do vetor AB sobre a reta r. Para isso, podemos calcular o vetor AB e projetá-lo sobre a reta r: AB = B - A = (-2, 4) - (1, -1) = (-3, 5) Agora, precisamos decompor o vetor AB em duas componentes: uma paralela à reta r e outra perpendicular a ela. A componente paralela é dada por: projr(AB) = ((AB . u)r / ||u||^2) * u onde u é o vetor diretor da reta r e . representa o produto escalar. Temos: u = (1, 1/2) ||u||^2 = 5/4 AB . u = (-3)(1) + 5(1/2) = -1/2 ((AB . u)r / ||u||^2) = (-1/2) / (5/4) = -2/5 projr(AB) = (-2/5)(1, 1/2) = (-2/5, -1/5) A componente perpendicular é dada por: perpr(AB) = AB - projr(AB) = (-3, 5) - (-2/5, -1/5) = (-13/5, 26/5) Portanto, o vetor CD deve ser igual à componente paralela de AB, ou seja: CD = (-2/5, -1/5) Verificando se CD é perpendicular à reta r: CD . u = (-2/5)(1) + (-1/5)(1/2) = -4/5 Como CD . u = 0, concluímos que CD é perpendicular à reta r. Portanto, a alternativa correta é a letra d) Todas as afirmações estão corretas.

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Seja H a hipérbole da figura abaixo, que possui um dos focos no ponto (−2, −3) e vértices focais marcados na figura. Determine o centro, os vértices focais, os vértices imaginários, o outro foco, as retas focal e não focal e a excentricidade de H.
a) Centro: (-2, -3); Vértices focais: (-5, -3) e (1, -3); Vértices imaginários: (-2, -6) e (-2, 0); Outro foco: (5, -3); Reta focal: y = -3; Reta não focal: x = -2; Excentricidade: 2
b) Centro: (-2, -3); Vértices focais: (-5, -3) e (1, -3); Vértices imaginários: (-2, -6) e (-2, 0); Outro foco: (5, -3); Reta focal: x = -3; Reta não focal: y = -2; Excentricidade: 2
c) Centro: (-2, -3); Vértices focais: (-5, -3) e (1, -3); Vértices imaginários: (-2, -6) e (-2, 0); Outro foco: (5, -3); Reta focal: y = -2; Reta não focal: x = -3; Excentricidade: 2
d) Centro: (-2, -3); Vértices focais: (-5, -3) e (1, -3); Vértices imaginários: (-2, -6) e (-2, 0); Outro foco: (5, -3); Reta focal: x = -2; Reta não focal: y = -3; Excentricidade: 1

Considere a parábola P com reta focal paralela ao eixo OY e foco abaixo da reta diretriz l : y = 8. Sabendo que l está a uma distância 2 do vértice de P e que A = (6, 4), B = (−2, 4) ∈ P , determine a equação da parábola P em coordenadas cartesianas, a equação da parábola P em coordenadas polares e a parametrização da parábola P.
a) Equação em coordenadas cartesianas: (x - 2)^2 = -8(y - 6); Equação em coordenadas polares: ρ = 12/(sinθ + 3); Parametrização: (t, 12/(sin(t) + 3))
b) Equação em coordenadas cartesianas: (x - 2)^2 = 8(y - 6); Equação em coordenadas polares: ρ = 12/(sinθ - 3); Parametrização: (t, 12/(sin(t) - 3))
c) Equação em coordenadas cartesianas: (x - 2)^2 = -8(y - 6); Equação em coordenadas polares: ρ = 12/(cosθ + 3); Parametrização: (12/(cos(t) + 3), t)
d) Equação em coordenadas cartesianas: (x - 2)^2 = 8(y - 6); Equação em coordenadas polares: ρ = 12/(cosθ - 3); Parametrização: (12/(cos(t) - 3), t)

Substituindo as equações acima na equação da parábola P, encontramos: (x − 2)2 = −8(y − 6) ⇐⇒ (ρ cos θ − 2)2 = −8(ρ sin θ − 6) ⇐⇒ ρ2 cos2 θ − 4ρ cos θ + 8ρ sin θ − 44 = 0, que é a equação da parábola P em coordenadas polares. Fazendo x = t na equação da parábola, obtemos y = 6 − (t−2)2/8. Logo, P:  x = t y = 6 − (t − 2)2/8, t ∈ R, é uma parametrização de P.


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