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A circle contained in the 1st quadrant is tangent to the y-axis and the line of equation xy/4 = 3/2. If the center of this circle belongs to the li...

A circle contained in the 1st quadrant is tangent to the y-axis and the line of equation xy/4 = 3/2. If the center of this circle belongs to the line of equation:

Find the equation of the circle.
Find the coordinates of the point of tangency of the circle with the line xy/4 = 3/2.
Find the coordinates of the center of the circle.
Write the equation of the line that contains one of the sides of the triangle formed by the center of the circle and the points of tangency of the circle with the y-axis and the line xy/4 = 3/2.
a) 0 = -yx
b) 0 = 2-yx
c) 0 = 2+yx
d) 0 = 23-yx
e) 0 = 2-yx

Essa pergunta também está no material:

geometria_analitica_exercicios_daniel_topanotti_ufrgs
6 pág.

Matemática Universidade Estácio de SáUniversidade Estácio de Sá

💡 1 Resposta

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A equação da reta é xy/4 = 3/2, ou seja, y = 6/x. Como o centro do círculo pertence a essa reta, podemos escrever suas coordenadas como (x, 6/x). Seja (a, b) o ponto de tangência do círculo com a reta xy/4 = 3/2. Como o círculo é tangente à reta, a reta que passa pelos pontos (a, b) e (0, 3/2) é perpendicular à reta xy/4 = 3/2. Como a reta xy/4 = 3/2 tem coeficiente angular -6/x^2, a reta perpendicular tem coeficiente angular x/6. Assim, sua equação é y = x/6 + c, onde c é uma constante que pode ser determinada substituindo as coordenadas do ponto (a, b). Temos: b = a/6 + c Além disso, o ponto (a, b) pertence ao círculo, cujo centro é (x, 6/x). Portanto, a distância entre esses pontos é igual ao raio do círculo. Temos: (a - x)^2 + (b - 6/x)^2 = (6/x)^2 Substituindo b por a/6 + c, temos: (a - x)^2 + (a/6 + c - 6/x)^2 = 36/x^2 Como o círculo é tangente ao eixo y, sua equação é da forma x^2 + (y - r)^2 = r^2, onde r é o raio do círculo. Como o círculo é tangente à reta xy/4 = 3/2, temos que o ponto de tangência tem coordenada y = 3/2. Portanto, o raio do círculo é igual a 6/x. Substituindo r por 6/x na equação do círculo, temos: x^2 + (y - 6/x)^2 = 36/x^2 Substituindo y por x/6 + c, temos: x^2 + (x/6 + c - 6/x)^2 = 36/x^2 Expandindo o quadrado e simplificando, temos: x^4 - 36x^2 + 216c^2 = 0 Resolvendo essa equação do 4º grau, encontramos duas soluções positivas para x: x = 6 ou x = 6√3. Como o círculo está contido no primeiro quadrante, temos x > 0 e, portanto, x = 6. Substituindo x por 6 na equação do círculo, temos: y^2 - 4y + 9 = 0 Resolvendo essa equação do 2º grau, encontramos duas soluções para y: y = 1 ± 2√2. Como o círculo está contido no primeiro quadrante, temos y > 0 e, portanto, y = 1 + 2√2. Assim, as coordenadas do ponto de tangência são (6, 1 + 2√2) e as coordenadas do centro do círculo são (6, 2√2). A equação da reta que passa pelos pontos (6, 1 + 2√2) e (0, 0) é y = (1 + 2√2)/6 x. Portanto, a alternativa correta é a letra B) 0 = 2 - yx.

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