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2.1 Distâncias entre dois pontos, ponto e reta e ponto e plano, duas retas e dois planos, Provas de Geometria Analítica e Álgebra Linear

MATÉRIAL COMPLETO COM LIVROS, DESAFIO E EXERCICIOS CORRIGIDOS

Tipologia: Provas

2025

Compartilhado em 16/05/2025

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Estudo da Reta no Plano
Apresentação
Nesta unidade de aprendizagem, serão estudados: a reta no plano, sua equação, ângulos e
distâncias entre retas.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Determinar a equação de uma reta no plano.
Identificar as posições relativas de duas retas no plano.
Calcular o ângulo entre duas retas no plano e a distância entre ponto e reta.
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Baixe 2.1 Distâncias entre dois pontos, ponto e reta e ponto e plano, duas retas e dois planos e outras Provas em PDF para Geometria Analítica e Álgebra Linear, somente na Docsity!

Estudo da Reta no Plano

Apresentação

Nesta unidade de aprendizagem, serão estudados: a reta no plano, sua equação, ângulos e

distâncias entre retas.

Bons estudos.

Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:

  • Determinar a equação de uma reta no plano.
  • Identificar as posições relativas de duas retas no plano.
  • Calcular o ângulo entre duas retas no plano e a distância entre ponto e reta.

Desafio

O salário de Carlos é composto por uma parte fixa mais uma porcentagem do valor total de suas

vendas no mês, ou seja, é possível descrever seu salário por meio da função y = ax + b. Sabendo-se

que:

1) No mês de abril, o valor total das vendas de Carlos foi de R$ 18.000,00 e seu salário foi de R$

2) No mês de maio, o valor total das vendas de Carlos foi de R$ 25.000,00 e seu salário foi de R$

Determine a equação da reta que descreve o valor do salário de Carlos.

Conteúdo do livro

Acompanhe um trecho da obra Geometria Analítica , de Fabiano Santos e Silvimar Ferreira, que

aborda o estudo da reta no plano. Nele, constam a determinação da equação da reta no plano,

posições relativas e ângulo entre retas.

Boa leitura!

2.1 Equação da reta

Intuitivamente é fácil perceber que dois pontos distintos definem uma única reta. Na geometria analítica, podemos determinar a equação da reta que passa por dois pontos distintos do plano cartesiano. Consideremos a reta definida pelos pontos A ( x 0 , y 0) e B ( x 1 , y 1 ), Figura 2.1(a). Um ponto qualquer P ( x, y ) também estará sobre essa reta desde que A , B e P sejam colineares, conforme ilustrado na Figura 2.1(b).

Figura 2.1 Construção geométrica para obter a equação de uma reta.

Tal condição de alinhamento é satisfeita se os triângulos ABM e APN forem semelhantes. Nesse caso, podemos escrever:

Simplificamos a Equação 2.1 notando que a razão é constante, uma vez que ( x 0 , y 0) e ( x 1 , y 1) são as cordenadas de dois pontos conhecidos da reta,

2 Estudo da Reta

42 Geometria Analítica

isto é, x 0 , y 0 , x 1 e y 1 são números conhecidos*. Tal constante, denominada coeficiente angular da reta e doravante denotada pela letra a , pode ser prontamente encontrada dividindo-se a variação Δ y das ordenadas dos pontos conhecidos da reta pela variação Δ x de suas abscissas. Assim,

Substituindo o valor do coeficiente angular dado em 2.2 na Equação 2.1, obtemos

(2.3)

ou, mais apropriadamente,

(2.4)

chamada equação da reta na forma ponto-coeficiente angular. Isolando y na Equação 2.4, obtemos y = ax−ax 0 + y 0, na qual notamos que − ax 0 + y 0 é uma constante, denominada coeficiente linear da reta e doravan- te denotada pela letra b. Podemos, então, reescrever a Equação 2.4 como:

y = ax + b, (2.5) denominada equação da reta na forma reduzida.

Exemplo 2.1 Determine a equação da reta pelos pontos (1 , 3) e (2 , 5) , mos- trada na Figura 2..

  • Inicialmente determinamos seu coeficiente angular:

= 2.

Figura 2.2 Reta pelos pontos (1, 3) e (2, 5).

  • Por outro lado, a razão não é constante, uma vez que x e y são as coordenadas de um ponto qualquer do plano cartesiano, logo x e y são valores incógnitos.

44 Geometria Analítica

Figura 2.3 Coeficiente angular e coeficiente linear de uma reta.

Para entendermos o significado do coeficiente linear, fazemos x = 0 na Equa- ção 2.5 e obtemos y = b. Isso significa que a reta passa pelo ponto (0 , b ). Assim, o coeficiente linear é a ordenada do ponto em que a reta intercepta o eixo- y.

2.3 Retas horizontais e retas verticais

Se uma reta for horizontal, Figura 2.4(a), então sua inclinação é nula e, consequentemente, seu coeficiente angular é zero, pois tg (0) = 0. Nesse caso, a Equação 2.5 se reduz a y = b. Genericamente, toda equação da forma y = constante é equação de uma reta horizontal.

Figura 2.4 Reta horizontal e reta vertical.

Se uma reta for vertical, Figura 2.4(b), então sua inclinação é de 90 o e, consequentemente, seu coeficiente angular não existe, pois tg (90). Nesse caso, sua equação é da forma x = constante. Genericamente, toda equação da forma x = constante é equação de uma reta vertical.

2.4 Equação geral da reta

No plano cartesiano, toda equação da forma

Ax + By + C = 0, (2.6)

Capítulo 2 – Estudo da Reta 45

em que A , B e C são constantes reais e A e B não são simultaneamente nulas, representa uma reta. Para verificar essa afirmação, consideramos as seguintes possibilidades:

  • se B  0, então podemos isolar y na Equação 2.6, obtendo:

que é uma equação da forma (2.5). Nesse caso, se A = 0, a equação anterior se reduz a

que é a equação de uma reta horizontal;

  • se B = 0, então podemos isolar x na Equação 2.6, obtendo:

que é a equação de uma reta vertical.

2.5 Retas paralelas e retas perpendiculares

A condição de paralelismo entre duas retas é facilmente estabelecida: duas retas paralelas formam o mesmo ângulo com o eixo das abscissas, logo seus coeficientes angulares são iguais, como ilustrado na Figura 2.5(a). A condição de perpendicularismo é um pouco mais sutil. Para estabelecê- -la, vamos recorrer à Figura 2.5(b), que exibe duas retas perpendiculares* de equações reduzidas

Figura 2.5 Paralelismo e perpendicularismo de retas.

  • A discussão a seguir não se aplica ao caso óbvio de perpendicularismo de uma reta horizontal, a = 0, com uma reta vertical, a.

Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para

esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual

da Instituição, você encontra a obra na íntegra.

Exercícios

1) Encontre a equação reduzida da reta que passa pelos pontos A(-2,3) e B(1,9).

A) 2x – y + 7 = 0

B) y = 2x + 7

C) y = 2x – 7

D) y = –6x – 9

E) y = –6x + 9

2) O ângulo^ α^ formado pela reta e pelo eixo das abscissas no sentido positivo é chamado

inclinação da reta, e o coeficiente angular da reta é a tangente deste ângulo. Encontre a

equação geral da reta que tem inclinação de 45o e passa pelo ponto P(2,4).

A) y = x + 2

B) – x – y + 2 = 0

C) x – y – 2 = 0

D) x – y = –

E) x – y + 2 = 0

3) Identificar quando retas são paralelas pode ser muito útil em problemas de aplicação.

Conhecendo as equações de duas retas, sabe-se que elas são paralelas se tiverem o mesmo

coeficiente angular. Encontre a equação reduzida da reta que passa pelo ponto P(1,2) e é

paralela à reta y = 3x - 4.

A) y = x + 1

B) y = –3x – 1

C) 3x – y – 1 = 0

D) y = 3x –

E) y = 3x + 1

4) Duas retas no plano são ditas perpendiculares se o ângulo formado por elas for de 90o.

Conhecendo as equações de duas retas no plano, sabe-se que elas são perpendiculares se o

produto de seus coeficientes angulares for igual a - 1. Encontre a equação reduzida da reta

que passa pelo ponto P(1,2) e é perpendicular à reta y = 3x - 4.

A) y = 3x – 1

B) y = 3x – 3

C) y= -1/3x+7/

D) y= 1/3x+7/

E) -1/3x-7/

5) O cálculo da distância de um ponto a uma reta é importante, pois está relacionado com o

traçado de segmentos perpendiculares. Determine a distância do ponto P(–3,5) à reta r de

equação y = 5x – 3.

A)

B)

C)

D)

E)

Saiba +

Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:

Equação geral da reta - Geometria analítica - Matemática

Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.

Conversão para equação reduzida da reta

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