Geometria analítica - 1: Equação geral da reta
Helena Meidani, Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
Helena Meidani, Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
Então, para conhecer as coordenadas de um ponto P (x; y) equidistante de dois pontos A (-3, 5) e B (4; -2), devemos considerar dAP = dPB:
Elevando ao quadrado os dois membros da equação: (-3 - x)2 + (5 - y)2 = (x - 4)2 + (y + 2)2
Desenvolvendo os quadrados: 9 + 6x + x2 + 25 - 10y + y2 = x2 - 8x + 16 + y2 + 4y + 4
Reduzindo os termos semelhantes:
14x - 14 y + 14 = 0
Simplificando:
x - y + 1 = 0
Vejamos que significado tem essa equação, atribuindo valores arbitrários a x e calculando y:
x | y |
-4 | -3 |
-3 | -2 |
-2 | -1 |
-1 | 0 |
0 | 1 |
1 | 2 |
2 | 3 |
3 | 4 |
4 | 5 |
Marcados no plano cartesiano, os pares x e y encontrados representam um reta.
Isso significa que não existe apenas um ponto P equidistante dos pontos A e B, mas infinitos, compondo a mediatriz do segmento , que é uma reta.
Assim, que a reta é o lugar geométrico dos pontos equidistantes de dois pontos dados, e sua equação geral pode ser expressa por:
ax + by + c = 0
No caso particular da reta que calculamos aqui, x ? y + 1 = 0, seus coeficientes são:
Neste exercício, será determinada a equação da reta que passa pelo ponto cartesiano \((x=1,y=1)\) e forma um triângulo isósceles com os eixos x e y. Para isso, deve-se saber que a equação geral da reta é:
\(\Longrightarrow y_{reta}=ax+b\) \((I)\)
Sendo \(a\) o coeficiente angular e \(b\) o coeficiente linear.
Um triângulo isósceles é um triângulo que possui dois lados de mesma medida. Pelo enunciado, pode-se deduzir que cada um dos dois lados iguais devem estar contidos nos eixos x e y. Sendo assim, o lado restante do triângulo diz respeito à reta pedida pelo enunciado.
Sendo \(x_1\) e \(y_1\) valores dos eixos x e y, a reta deve passar pelos pontos \((x_1,0)\) e \((0,y_1)\). Como os dois lados iguais do triângulo devem estar nos eixos x e y, pode-se dizer que:
\(\Longrightarrow x_1=y_1=k\)
Sendo \(k\) uma constante.
Agora, são conhecidos três pontos pelos quais a reta deve passar: \((k,0)\), \((0,k)\) e \((1,1)\). Substituindo o ponto \((x=0,y=k)\) na equação \((I)\) da reta, tem-se que:
\(\Longrightarrow y_{reta}=ax+b\)
\(\Longrightarrow k=a \cdot 0+b\)
\(\Longrightarrow b=k\) \((II)\)
Substituindo o ponto \((x=k,y=0)\) na equação \((I)\) da reta, tem-se que:
\(\Longrightarrow y_{reta}=ax+b\)
\(\Longrightarrow 0=a\cdot k+b\) \((III)\)
Substituindo a equação \((II)\) na equação \((III)\), a equação resultante é:
\(\Longrightarrow 0=a\cdot k+k\)
\(\Longrightarrow 0=k(a+1)\)
Como o valor de \(k\) deve ser diferente de zero, o valor de \(a\) que satisfaz a equação anterior é:
\(\Longrightarrow a=-1\)
Substituindo \(a=-1\) e o ponto \((x=1,y=1)\) na equação \((I)\) da reta, tem-se que:
\(\Longrightarrow y_{reta}=ax+b\)
\(\Longrightarrow 1=(-1)\cdot 1+b\)
\(\Longrightarrow 1=-1+b\)
\(\Longrightarrow b=2\)
Portanto, a equação da reta desejada é:
\(\Longrightarrow y_{reta}=ax+b\)
\(\Longrightarrow \fbox {$ y_{reta}=-x+2 $}\)
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Álgebra Vetorial e Geometria Analítica
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