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MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ANALÍTICA – RETAS Prof. Wellington Nishio Posições relativas entre retas Se considerarmos os coeficientes angulares das retas r e s como mr e ms, temos: Retas paralelas: não possuem nenhum ponto de interseção. Retas coincidentes: possuem infinitos pontos de interseção e devem possuir equações idênticas. Retas concorrentes: possuem um único ponto de interseção. Retas perpendiculares: são retas concorrentes que formam um ângulo de 90° entre si. Observação Para encontrar o ponto de interseção das retas basta montar um sistema com as equações das retas. Visto que só será possível no caso das concorrentes. Ângulo entre retas Usando a propriedade trigonométrica da tangente temos a dedução que a tangente do ângulo agudo e o resultado positivo da expressão abaixo. Área do Triângulo A área do triângulo é calculada usando as coordenadas (x0, y0), (x1, y1) e (x2, y2) dos vértices e calculando a metade do módulo do determinante da matriz abaixo: Á𝐫𝐞𝐚 = 𝟏 𝟐 . ‖ 𝒙𝟎 𝒚𝟎 𝟏 𝒙𝟏 𝒚𝟏 𝟏 𝒙𝟐 𝒚𝟐 𝟏 ‖ 𝒐𝒖 Á𝐫𝐞𝐚 = 𝟏 𝟐 . ‖ 𝒙𝟎 𝒚𝟎 𝒙𝟏 𝒚𝟏 𝒙𝟐 𝒚𝟐 𝒙𝟎 𝒚𝟎 ‖ Área de um Polígono Para se calcular a área de um polígono convexo de N lados e N vértices cujas coordenadas são conhecidas, deve-se proceder da seguinte forma. 1º Escolher um sentido de rotação (horário ou anti- horário) para escrever as coordenadas dos vértices no algoritmo. 2º Escolher um ponto de partida (Vértice). 3º Passar por todos os vértices seguindo o sentido escolhido. 4º Fechar o polígono, voltando ao ponto de partida. Daí, pode-se efetuar o cálculo da área fazendo-se: Á𝐫𝐞𝐚 = 𝟏 𝟐 . ‖ ‖ 𝒙𝟎 𝒚𝟎 𝒙𝟏 𝒚𝟏 𝒙𝟐 𝒚𝟐 𝒙𝟑 𝒚𝟑 … … 𝒙𝒏 𝒚𝒏 𝒙𝟎 𝒙𝟎 ‖ ‖ 𝐭𝐠 𝜽 = | 𝒎𝒔 − 𝒎𝒓 𝟏 + 𝒎𝒔 . 𝒎𝒓 | MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ANALÍTICA – RETAS Prof. Wellington Nishio Distância entre ponto e reta A distância de um ponto P(x0, y0) à uma reta ax + by + c = 0 é dada pela fórmula: Equação das bissetrizes Vamos obter as equações das bissetrizes dos ângulos definidos pelas retas concorrentes (r) a1x + b1y + c1 = 0 e (s) a2x + b2y + c2 = 0. Observação: Ponto simétrico em relação à reta Exemplo: O simétrico do ponto M = (3, 4) em relação à reta que une os pontos A = (-1, 3) e B = (4, -2) pertence à curva cuja equação é a) x² + 2y² = 5 b) y = x² + 1 c) x² /4 + y² = 2 d) x²/2 – y²/4 = 1 e) x² - y² = 4 EXERCÍCIOS 1) O coeficiente angular da reta que passa pelos pontos A = (-1,2) e B = (3,6) é: a) -1 b) 1/2 c)2/3 d) 3 e) 1 2) A equação da reta que passa pelo ponto (-1,-2) e tem coeficiente angular -1 é: a) x + y -1 = 0 b) x + y +1 = 0 c) x + y -3 = 0 d) x + y +3 = 0 e) x – y + 3 = 0 3) A equação da reta que passa pelos pontos (2, -3) e (8, 1) é: a) 2x – 3y – 13 = 0 b) -2x – 3y + 13 = 0 c) 3x – 2y + 13 = 0 d) 2x – 3y + 13 = 0 e) 2x + 3y – 13 = 0 4) O ponto de interseção das retas x + 2y = 3 e 2x + 3y – 5 = 0 é: a) (1,-1) b) (1,1) c) (1,2) d) (-1,1) e) (2,1) 5) Dadas as retas r: 3x + 2y - 15 = 0; s: 9x + 6y - 45 = 0 e t: 12x + 8y - 60 = 0, podemos afirmar: a) elas são paralelas b) elas são concorrentes c) r ∩ t ∩ s = R d) r ∩ s ∩ t = R2 e) as três equações representam uma mesma reta . 6) Num sistema de coordenadas cartesianas ortogonais, o coeficiente angular e a equação geral da reta que passa pelos pontos P e Q, sendo P = (2, 1) e Q o simétrico, em relação ao eixo y, do ponto Q' = (1, 2) são, respectivamente: a) 1/3; x - 3y - 5 = 0. b) 2/3; 2x - 3y -1 = 0. c) - 1/3; x + 3y - 5 = 0. d) 1/3; x + 3y - 5 = 0. e) - 1/3; x + 3y + 5 = 0. 7) As intersecções de y = x, y = - x e y = 6 são vértices de um triângulo de área a) 36. b) 24√2. c) 24. d) 12√2. e) 12. 8) Seja um triângulo equilátero ABC, de vértice A(1, 2), cujo lado BC está sobre a reta de equação 3x − 4y − 2 = 0. A altura desse triângulo é a) 1,5 b) 1,4 c) 1,3 d) 1,2 9) Sejam os pontos A e B e as retas r: y = x + 3 e s: y = − x + 5. Se A pertence à r e tem abscissa −2, e se B pertence à s e tem ordenada 5, então o coeficiente angular da reta que passa por A e B é _______. a) −3 b) −2 c) 2 d) 3 𝒂𝟏𝒙+ 𝒃𝟏𝒚+ 𝒄𝟏 √𝒂𝟏 𝟐+ 𝒃𝟏 𝟐 = ± 𝒂𝟐𝒙+ 𝒃𝟐𝒚+ 𝒄𝟐 √𝒂𝟐 𝟐+ 𝒃𝟐 𝟐 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ANALÍTICA – RETAS Prof. Wellington Nishio 10) Na figura, os lados do triângulo AOB estão contidos no eixo x, na reta (s) y = x e na reta (r) y = 3x − 8. A área desse triângulo é _______ unidades de área. a) 5 b) 6 c) 11/2 d) 16/3 11) A área do triângulo de vértices A(1;2), B(-1;-2) e C(-2;-1) é: a) 3 b) 6 c) 20 d) 2/3 12) As retas de equações y = - x - 1 e y = a 1 x 12 a 2 − + + − são perpendiculares. O valor de a é: a) 2 b) 1/2 c) 1 d) -2 e) 3/2 13) (ITA - 2007) Considere no plano cartesiano xy o triângulo delimitado pelas retas 2x = y, x = 2y e x = - 2y + 10. A área desse triângulo mede a) 15/2. b) 13/4. c) 11/6. d) 9/4. e) 7/2. 14) A distância do ponto (2; m) à reta x – y = 0 é √8. O valor de m é: a) -12 ou 6 b) -6 c) 2 d) -2 ou 6 e) 2 ou -6 15) Considere P um ponto pertencente à reta (r) de equação 3x + 5y - 10 = 0 e equidistante dos eixos coordenados. A equação da reta que passa por P e é perpendicular a (r) é a) 10x - 6y - 5 = 0. b) 6x - 10y + 5 = 0. c) 15x - 9y - 16 = 0. d) 5x + 3y - 10 = 0. e) 15x - 3y - 4 = 0. 16) A distância do ponto (2,-1) à reta r, de equação 2x - 3y + 19 = 0 é: a) 22 b) 2 13 c) 30 5 d) 7 3 5 17) O ponto A pertence ao semieixo positivo das ordenadas; dados os pontos B(2, 3) e C(-4 ,1), sabe-se que do ponto A se vê o segmento BC sob um ângulo reto . Nestas condições podemos afirmar que o ponto A é: a) (3,0) b) (0, -1) c) (0,4) d) (0,5) e) (0, 3) 18) Considere o triângulo ABC de vértices nos pontos A(1, 2), B(9, 6) e C(3, 8). Sabendo que o ponto I(a, b) pertence ao lado AB e IC é o segmento correspondente à altura do triângulo ABC relativa ao lado AB, o valor de a + b é igual a a) 5. b) 7. c) 9. d) 11. e) 13. 19) As retas de equações y + x – 4 = 0 e 2y = 2x – 6 são, entre si, a) paralelas b) coincidentes c) concorrentes e perpendiculares d) concorrentes e não perpendiculares 20) Dada a reta (s) 2x – y + 3 = 0, a equação da reta r, perpendicular à s, que intercepta o eixo y no ponto de ordenada 2, é a) 2y + x – 4 = 0 c) 2x + y + 4 = 0 b) 2y + x – 2 = 0 d) 2x + y + 2 = 0 21) Se (r) x + 6y – 2 = 0 e (s) 8x + (t – 1)y -2 = 0 são duas retas paralelas, então t é múltiplo de a) 3 b) 5 c) 7 d) 9 22) Considere o segmento que une os pontos (-1, -3) e (5,5) e uma reta perpendicular a ele. O coeficiente angular dessa reta é a) 5 2 − b) 4 3 − c) 2 1 d) 3 2 22) As retas y = kx + 2 e y = -x + m interceptam-se no ponto (1,4). Assim, o valor de k + m é a) 8 b) 7 c) 6 d) 5 23) Sejam as retas r e s de equações y = 2x – 3 e y = - 3x + 2. A tangente do ângulo agudo formado pelas retas r e s é a) 0 b) 1 c) 3 d) 3 3 24) Se as retas r e s são perpendiculares, e a equação de s é 2y + x – 2 = 0, o coeficiente angular mr da reta r é a) -1 b) 1 c) 2 d) 3 25) A distância do ponto (3,1) à reta cuja equação geral é 2x – 2y + 2 = 0 é a) 2 25 b) 2 23 c) 22 d) 2 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ANALÍTICA – RETAS Prof. Wellington Nishio 26) Dada a reta r: 2x – 3y + 5 = 0 e o ponto P(5, 6), a distância de P à reta r é a) 91 b) 1330 c) 91 913 d) 13 133 27) A reta s que passa por P(1, 6) e é perpendicular a 3x 3 2 y:r += é:a) x 2 3 y = b) y = x + 5 c) 3 20 x 3 2 y +−= d) 2 15 x 2 3 y +−= 28) A reta 3x – 2y – 5 = 0 é perpendicular à reta a) 2x – 3y = 5. b) 4x + 6y = 1. c) 3x + 2y = 0. d) 6x – 4y = 10. 29) A equação da reta (r), que é perpendicular à reta (s): 2x + 3y – 6 = 0 no ponto onde a reta (s) corta o eixo das abscissas, é a) 3x + 2y – 9 = 0. b) 2x – 3y +6 = 0. c) 2x + 3y – 6 = 0. d) 3x – 2y – 9 = 0. 30) Uma reta r passa pelo ponto A (– 1, 4) e é perpendicular à reta s de equação 3x + 5y – 2 = 0. Nessas condições, a equação da reta r é a) 3x + 5y – 23 = 0. b) 5x + 3y – 17 = 0. c) 3x + 5y – 17 = 0. d) 5x – 3y + 17 = 0. 31) O valor de k modo que a reta kx + 2y + k – 8 = 0 passe pela interseção das retas x + y = 0 e x – 3y = 8 é: a) 4 b) 3 c) 4 d) -4 32) As retas 2x – y = 3 e 2x + ay = 5 são paralelas. Então, o valor de a é: a) -1 b) 1 c) -4 d) 4 33) (AFA - 97) A reta (s), simétrica de (r) x - y + 1 = 0 em relação à reta (t) 2x + y + 4 = 0, a) passa pela origem. b) forma um ângulo de 60O com (r). c) tem 5 1 − como coeficiente angular. d) é paralela à reta de equação 7y - x + 3 = 0. 34) A reta t intercepta as retas r e s nos pontos (0,3) e (0,5) respectivamente. A reta u intercepta r e s nos pontos (4,-1) e (4,1), respectivamente. Então podemos dizer que: a) t e u são paralelas b) t e u coincidem c) t e u se interceptam d) r e s se interceptam e) nra. 35) (AFA - 2009) Sobre as retas (r) (1 – k)x + 10y + 3k = 0 e −+−= −= t)k1(1y t2x )s( onde k, t R, pode-se afirmar que a) poderão ser paralelas coincidentes para algum valor de k b) nunca serão perpendiculares entre si. c) se forem paralelas, não terão equação na forma reduzida. d) sempre poderão ser representadas na forma segmentária. 36) (AFA - 2010) Considere a reta r simétrica da reta (s) 2x + y - 2 = 0 em relação à reta (t) x - 3y - 2 = 0. Com base nisso, marque a alternativa verdadeira. a) Se 0y 3 10 − então r t = b) )y,x(P r tal que x < 0 e y > 0 c) Na reta r, se 7 8 x então 7 2 y − d) )y,x(P r tal que x > 0 e 3 10 y − 37) (AFA - 2013) Sejam a e b dois números reais e positivos. As retas r e s se interceptam no ponto (a, b). Se r0, 2 a e s 2 b ,0 , então uma equação para a reta t, que passa por (0,0) e tem a tangente do ângulo agudo formado entre r e s como coeficiente angular, é a) 3abx - 2(a2 + b2)y = 0 b) 3bx - b(a2 + b2)y = 0 c) 3ax - a(a2 + b2)y = 0 d) 3abx - (2a2 - b2)y = 0 38) (AFA – 98) A distância entre o ponto de interseção das retas r: 2x - 3y + 4 = 0 e s: x t 2 y 2t 1 = − = + , t R e a reta q: y = 1 1 x 2 8 + é a) 4 5 . b) 3 7 20 . c) 3 5 10 . d) 5 7 4 . 39) (AFA – 98) O eixo das ordenadas, a reta r: y = 2x -1 e s, que é perpendicular a r e passa pela origem, determinam um polígono cujo valor da área é a) 1 5 b) 2 5 c) 5 5 d) 2 5 5 . 40) (AFA – 99) No plano cartesiano, a distância da origem à reta que passa pelos pontos A(0,4) e B(6,0) é a) 9 13 13 b) 10 13 13 c) 11 13 13 d) 12 13 13 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ANALÍTICA – RETAS Prof. Wellington Nishio 41) (AFA – 2001) As diagonais de um losango estão contidas nas retas (r) (3m – 1)x + (m –2)y = 0 e (t) x + (m + 1)y + m + 2 = 0. É correto afirmar que os possíveis valores de m a) têm soma igual a 2 b) têm produto igual a 3 c) pertencem ao intervalo ]–3, 3] d) têm sinais opostos. 42) (AFA – 2003 - Feminino) A reta r intercepta os eixos coordenados nos pontos P e Q. Sabendo-se que M(-1, 3) é ponto médio de PQ, é FALSO afirmar que a) a distância PQ = 2 10 b) a equação reduzida de r é y = 3x + 6 c) r contém pontos do 4º quadrante d) a área do triângulo que a reta r forma com os eixos coordenados é igual a 6 43) (AFA – 2003 - Feminino) A reta (r) de equação y = k determina com as bissetrizes dos quadrantes um triângulo de área 1/8. Sabendo-se que o interior desse triângulo não contém pontos do 3º, nem do 4º quadrantes, é correto afirmar que a) k = 2 4 b) seu perímetro é igual a 2 1 2 + c) a altura desse triângulo é 2 2 d) seu baricentro é o ponto 2 G 0, 2 44) (AFA – 2003) Na figura abaixo, as retas r e s são paralelas. Se P(x,y) ∈ s, então x + y é igual a a) 3 b) 3− c) 6− d) 6 45) (AFA – 2006) Considerando no plano cartesiano ortogonal as retas r, s e t, tais que (r) x 2v 3 y 3v 2 = + = − , (s) mx + y + m = 0 e (t) x = 0, analise as proposições abaixo, classificando-as em (V) verdadeira(s) ou (F) falsa(s). ( ) m IR|r = s ( ) m IR|s ⊥ t ( ) se m = 0, as retas r, s e t determinam um triângulo retângulo. ( ) As retas r e s poderão ser retas suportes de lados opostos de um paralelogramo se m = -1,5 A sequência correta é a) F – V – F – F b) V – V – V – F c) V – F – F – V d) F – V – V – V 46) (AFA – 2011) Um quadrado de 9 cm2 de área tem vértices consecutivos sobre a bissetriz dos quadrantes pares do plano cartesiano, se os demais vértices estão sobre a reta r, que não possui pontos do 3º quadrante, é INCORRETO afirmar que a reta r a) possui o ponto ( )P 2,2 2− b) pode ser escrita na forma segmentária c) tem coeficiente linear igual 3 2 d) é perpendicular à reta de equação 2x – 2y = 0 47) (AFA – 2012) Considere no plano cartesiano as retas x 2t r : 1 y 3t 2 = = + e k s;(k 1)x y 0 2 + − − = , onde K R. Sobre as retas r e s é correto afirmar que NUNCA serão a) concorrentes perpendiculares. b) concorrentes oblíquas. c) paralelas distintas. d) paralelas coincidentes. 48) (AFA - 2016) Considere a região E do plano cartesiano dada por + + = 0y 0x 1xy 1 3 x 3 y E . O volume do sólido gerado, se E efetuar uma rotação de 270° em torno do eixo Ox em unidades de volume, é igual a a) 3 26 b) 26 c) 2 13 d) 3 13 49) (AFA – 2018) Considere no plano cartesiano as retas r e s dadas pelas equações: r: 3x + 3py + p = 0 e s: px + 9y - 3 = 0, onde p R. Baseado nessas informações, marque a alternativa incorreta. a) r e s são retas concorrentes se | p | ≠ 3. b) Existe um valor de p para o qual r é equação do eixo das ordenadas e s é perpendicular a r. c) r e s são paralelas distintas para dois valores reais de p. d) r e s são retas coincidentes para algum valor de p. 50) (EN - 2005) O simétrico do ponto M = (3, 4) em relação à reta que une os pontos A = (-1, 3) e B = (4, -2) pertence à curva cuja equação é a) x² + 2y² = 5 b) y = x² + 1 c) x² /4 + y² = 2 d) x²/2 – y²/4 = 1 e) x² - y² = 4 51) (IME – 2016) O lugar geométrico dos pontos em R2 equidistantes às retas de equações 4x + 3y – 2 = 0 e 12x – 16y + 5 = 0 é: a) 4x + 28y + 13 = 0 b) 8x – 7y – 13 = 0 c) 28x – 4y – 3 = 0 d) 56x2 + 388xy – 184x – 56y2 – 16y + 19 = 0 e) 112x2 + 768xy – 376x – 112y2 – 32y + 39 = 0 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO GEOMETRIA ANALÍTICA – RETAS Prof. Wellington Nishio 52) (ITA – 2017) Considere a reta r: y = 2x. Seja A = (3, 3) o vértice de um quadrado ABCD, cuja diagonal BD está contida em r. A área deste quadrado é a) 9 5 b) 12 5 c) 18 5 d) 21 5 e) 24 5 53) (EN – 2016) As retas r1: 2x – y + 1 = 0; r2: x + y + 3 = 0 e r3: αx + y – 5 = 0 concorrem em um mesmo ponto P para determinado valor de α R. Sendo assim, pode- se afirmar que o valor da expressão ( )3 3 5 3 cos 3sen tg 3 8 2 6 − − − − − é a) 2 3 1 4 + b) 3 2 2 4 − c) 2 2 8 + d) 2 3 4 + e) 2 3 1 4 − GABARITOA) 3, 7, 13, 15, 20, 32, 34, 37, 39, 46 B) 4, 8, 16, 22, 23, 24, 26, 28, 35, 36*, 43 C) 6, 9, 19, 21, 25, 29, 31, 42, 44, 48, 50, 52 D) 2, 14, 17, 27, 30, 33, 38, 40, 41, 45, 47, 49 E) 1, 5, 12, 51, 53 * Pode ser a letra C também.