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Considera, num referencial o.n. Oxyz do espaço, a superfície esférica definida pela condição ( x+1 )2+ ( y+2 )2+ ( z+3 )2=36 e a reta r definida pela condição ( x , y , z )=(−1 ,−2 ,−3 )+k (1 ,−1 ,2 ) , k∈R. A reta r interseta a superfície esférica acima definida em dois pontos. Quais as coordenadas desses dois pontos?

(A) (−1+√6 ,−2−√6 ,−3+2√6 ) e (−1−√6 ,−2+√6 ,−3−2√6 ).
(B) (1+√6 ,2−√6 ,3+2√6 ) e (1−√6 ,2+√6 ,3−2√6 ).
(C) (√6 ,−√6 ,2√6 ) e (−√6 ,√6 ,−2√6 ).
(D) (−1 ,−2 ,−3 ) e (1 ,2,3 ).
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Matematicamente

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para resolver essa questão, precisamos encontrar os pontos de interseção entre a reta \( r \) e a superfície esférica definida pela equação \( (x+1)^2 + (y+2)^2 + (z+3)^2 = 36 \). A reta \( r \) é dada por: \[ (x, y, z) = (-1, -2, -3) + k(1, -1, 2) \] Isso significa que podemos expressar \( x, y, z \) em termos de \( k \): \[ x = -1 + k \] \[ y = -2 - k \] \[ z = -3 + 2k \] Substituindo essas expressões na equação da esfera: \[ ((-1 + k) + 1)^2 + ((-2 - k) + 2)^2 + ((-3 + 2k) + 3)^2 = 36 \] Simplificando: \[ k^2 + k^2 + (2k)^2 = 36 \] \[ k^2 + k^2 + 4k^2 = 36 \] \[ 6k^2 = 36 \] \[ k^2 = 6 \implies k = \sqrt{6} \text{ ou } k = -\sqrt{6} \] Agora, substituímos \( k \) de volta nas equações da reta para encontrar os pontos de interseção. 1. Para \( k = \sqrt{6} \): \[ x = -1 + \sqrt{6}, \quad y = -2 - \sqrt{6}, \quad z = -3 + 2\sqrt{6} \] 2. Para \( k = -\sqrt{6} \): \[ x = -1 - \sqrt{6}, \quad y = -2 + \sqrt{6}, \quad z = -3 - 2\sqrt{6} \] Assim, os pontos de interseção são: \[ (-1 + \sqrt{6}, -2 - \sqrt{6}, -3 + 2\sqrt{6}) \quad \text{e} \quad (-1 - \sqrt{6}, -2 + \sqrt{6}, -3 - 2\sqrt{6}) \] Analisando as alternativas, a correta é: (A) \((-1+\sqrt{6}, -2-\sqrt{6}, -3+2\sqrt{6})\) e \((-1-\sqrt{6}, -2+\sqrt{6}, -3-2\sqrt{6})\).

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