No plano de coordenadas cartesianas seguinte, esse bairro localiza-se no segundo quadrante, e as distâncias nos eixos são dadas em quilômetros.
A reta de equação y = x + 4 representa o planejamento do percurso da linha do metrô subterrâneo que atravessará o bairro e outras regiões da cidade. No ponto P = (–5, 5), localiza-se um hospital público.
A comunidade solicitou ao comitê de planejamento que fosse prevista uma estação do metrô de modo que sua distância ao hospital, medida em linha reta, não fosse maior que 5 km.
Atendendo ao pedido da comunidade, o comitê argumentou corretamente que isso seria automaticamente satisfeito, pois já estava prevista a construção de uma estação no ponto:
A) (–5, 0).
B) (–3, 1).
C) (–2, 1).
D) (0, 4).
E) (2, 6).
Por ser um problema que disponibiliza as alternativas, então talvez é mais viável fazer uma analise das opções de respostas antes de tentar resolver. Se observarmos o enunciado e comparar com os pontos presentes nas allternativas, veremos logo de cara que a alternativa E não é satisfatória, pois pertence ao primeiro quadrante e, com toda certeza, ficará mais distantes que os demais pontos.
O ponto da alternativa A em relação ao ponto P possui uma distância de 5 km. Porém, o ponto não está próximo da linha do metrô. Podemos descartar também.
O ponto da alternativa B está localizado sobre a linha do metrô e em relação ao ponto P parece estar a menos de 5 km de distância.
O ponto da alternativa C também parece estar dentro dos 5 km, porém está longe da linda do metrô. Descartado também.
O ponto da aternativa D passa sobre a linha do metrô e a distância parece estar bem próxima da distância do ponto da alternativa B.
Para resolver este empasse, vamos recorrer ao estudo da distância entre dois pontos presentes no plano.
A distância entre dois pontos no plano é dada através de:
\(d=\sqrt{\left(x_b-x_a\right)^2+\left(y_b-y_a\right)^2}\\\)
Analizemos, então, a distância entre os pontos \((-3,1)\) e \((-5,5)\) e, posteriomente, a distância entre os pontos \((0,4)\) e \((-5,5)\).
Analizando os pontos \((-3,1)\) e \((-5,5)\):
\(d=\sqrt{\left(x_b-x_a\right)^2+\left(y_b-y_a\right)^2}\\ d=\sqrt{\left(-5-(-3)\right)^2+\left(5-1\right)^2}\\ d=\sqrt{(-5+3)^2+(4)^2}\\ d=\sqrt{2^2+4^2}\\ d=\sqrt{20}\\ d\approx 4,47\)
Analizando os pontos \((0,4)\) e \((-5,5)\):
\(d=\sqrt{\left(x_b-x_a\right)^2+\left(y_b-y_a\right)^2}\\ d=\sqrt{\left(-5-0\right)^2+\left(5-4\right)^2}\\ d=\sqrt{(-5)^2+(1)^2}\\ d=\sqrt{25+1}\\ d=\sqrt{26}\\ d\approx 5,1\)
Portanto, a alternativa correta é a B.
Primeiramente, para que a estação seja construída, o ponto deve pertencer a reta y = x+4:
Vamos analisar:
A) (–5, 0).
Quando x = -5
y = -5 + 4 = -1 . Ou seja, esse ponto não pertence à reta.
B) (–3, 1).
Quando x = -3
y = -3 + 4 = 1 . Ou seja, esse ponto pertence à reta.
Agora vamos verificar a distância ao ponto P(-5,5):
d = √((-5+3)² + (5-1)² ) = √(4+16) = √20 = 4,47 < 5 .
C) (–2, 1).
Quando x = -2
y = -2 + 4 = 2. Ou seja, esse ponto não pertence à reta.
D) (0, 4).
Quando x = 0
y = 0 + 4 = 4.
Ou seja, esse ponto pertence à reta.
Agora vamos verificar a distância ao ponto P(-5,5):
d = √((-5-0)²+(5-4)²) = √(25+1) = √26
Não se encaixa , já que é maior que 5km.
E) (2, 6).
Quando x = 2
y = 2 + 4 = 6
Ou seja, esse ponto pertence à reta.
Agora vamos verificar a distância ao ponto P(-5,5):
d = √((-5-2)²+(5-6)²) = √(49+1) = √50 = 7,07 aproximadamente.
Não se encaixa , já que é maior que 5km.
Resposta: letra b)
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