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1 Geometria analítica Anotações de aula. Ensino Médio Com exercícios de ENEM e PISM da UFJF Prof. José Carlos 2020

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  • 1

    Geometria analítica

    Anotações de aula.

    Ensino Médio

    Com exercícios de ENEM e PISM da UFJF

    Prof. José Carlos

    2020

  • Analítica 2020. Anotações de aula – ENEM e PISM III

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    ÍNDICE

    Sistema cartesiano ortogonal ...............................................................................................................................04

    Distância entre dois pontos....................................................................................................................................06

    Baricentro de um triângulo ....................................................................................................................................07

    Razão de secção .....................................................................................................................................................08

    Condição de alinhamento de três pontos ............................................................................................................. 08

    Área de um triângulo .............................................................................................................................................10

    Estudo da reta ........................................................................................................................................................11

    . Equação reduzida .................................................................................................................................................11

    . Equação geral .......................................................................................................................................................11

    . Equação fundamental ..........................................................................................................................................12

    . Equação segmentária ...........................................................................................................................................12

    Estudo das posições relativas de duas reta em função de suas inclinações ...........................................................15

    Estudo das posições relativas de duas retas em função da análise de sistemas de equações lineares ..................16

    Retas perpendiculares .............................................................................................................................................17

    Forma paramétrica da reta ......................................................................................................................................18

    Ângulos formados por duas retas ............................................................................................................................18

    Cálcula da distância de um ponto a uma reta ..........................................................................................................19

    Representação gráfica de uma inequação ...............................................................................................................20

    Estudo da circunferência ..........................................................................................................................................20

    Posições reslativas enre ponto e circunferência ......................................................................................................22

    Gráfico de uma circunferência escrita na forma de uma inequação ........................................................................23

    Problemas envolvendo reta e circunferência ...........................................................................................................23

    Respostas ..................................................................................................................................................................24

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    Bibliografia

    RODRIGUES PAIVA, Manoel, Matemática, São Paulo, Moderna, 1995. v.III

    PAIVA, Manoel, Matemática, São Paulo, Moderna, 2001.

    PAIVA, Manoel, Matemática, São Paulo, Moderna, 2009.

    BIANCCHINI, Edvaldo; PACCOLA, Herval, Matemática, São Paulo, Moderna, 2004. v. III

    EDITORA MODERNA, Organizadora, São Paulo, Moderna, 2010.

    RIBEIRO, Jackson, Matemática, São Paulo, Editora Scipione, 2011. v. III

    IEZZI, Gelson; DOLCE, Oswaldo; DEGENSZAJN, David; PÉRIGO, Roberto; DE ALMEIDA, Nilze, São Paulo, Matemática ciência e aplicações, Saraiva, 2016.

    Sites

    ENEM - https://enem.inep.gov.br/

    Curso Objetivo - https://www.curso-objetivo.br/vestibular/resolucao_comentada/enem.asp

    Coordenação Geral de Processos Seletivios|COPESE – ufjf - https://www2.ufjf.br/copese/vestibular-pism-2/vestibular-pism-edicoes-anteriores/

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    DISTÂNCIA ENTRE DOIS PONTOS

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    CONDIÇÃO DE ALINHAMENTO DE TRÊS PONTOS

    O alinhamento de três pontos pode ser verificado através do determinante e através da análise do coeficiente angular.

    1 – Através do determinante

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    Os pontos estarão alinhados se:

    Considerando que

    2 – Através do coeficiente angular da reta ou de um segmento de reta.

    Conceitos

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    27)(Pism 2008-2010)

    Usando a noção de coeficiente angular, verifique se os pontos 𝑨(−𝟏, 𝟐), 𝑩(𝟏, 𝟑) 𝒆 𝑪(𝟔, 𝟔) são colineares.

    ÁREA DO TRIÂNGULO

    29) MP pg 34, Rp 31.

    Calcule a área de cada triângulo.

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    32) (Pism 2012-2014)

    Ao estudar a órbita circular de um planeta ao redor de uma estrela, com o auxílio de um plano cartesiano, um jovem astrônomo percebeu que esta passava pelos pontos 𝑨 = (𝟎, 𝟏) 𝒆 𝑩 = (𝟏, 𝟐), que o centro da órbita é o ponto 𝑷 = (𝟐, 𝟎) e raio 𝑹 = √𝟓 𝑼𝑨, sendo que uma unidade astronômica (UA) é igual a 𝟏, 𝟓 ∙ 𝟏𝟎𝟏𝟏 metros.

    Após um período de observação, o astrônomo percebeu que uma grade erupção estelar atingiu a órbita do planeta do ponto A até o ponto B. Determine a área atingida pela erupção, considerando que essa é aproximadamente a área do triângulo de vértices A, B e P, em km².

    ESTUDO DA RETA

    Equações da reta

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    𝒚 − 𝟑 = − 𝟑𝟒

    (𝒙 − 𝟎) (𝒇𝒖𝒏𝒅𝒂𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒍)

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    42) JR, 186/303. R p 49.

    A reta s passa pelos pontos 𝑬(𝟑, 𝟔) e 𝑭(𝟐, 𝟗). Dentre os pontos 𝑪(𝟑, 𝟐) e 𝑫(−𝟏, 𝟏𝟖) quais pertencem à reta.

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    78) Calcule a distância entre as retas r: 𝟐𝒙 − 𝒚 + 𝟒 =𝟎 𝒆 𝒔: 𝟐𝒙 − 𝒚 − 𝟕 = 𝟎.

    80) PISM 2012

    Considere MNT o triângulo de vértices 𝑴(𝟓, 𝟐), 𝑵(𝟏, −𝟑)𝒆 𝑻(−𝟑, 𝟒). Determine:

    a) a equação analítica da reta suporte da altura relativa ao lado NT. b) a altura desse triângulo em relação ao lado 𝑵𝑻.

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    REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE UMA INEQUAÇÃO DO 1º GRAU.

    ESTUDO DA CIRCUNFERÊNCIA

    1 – Equação reduzida da circunferência

    2 – Equação Geral ou Normal da circunferência

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    Gráfica de uma circunferência escrita na forma de uma inequação

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    Respostas:

    2) 𝐶𝐷

    3.b) 35 u. a.; 3.c) I(3,5; 3,5)

    4.a) 168 u.a.; 4.b) 52 u.c.; 4.c) I(2,7)

    5) e

    6) B 1º q, C 4º q e D 2º q

    7) E

    8) a

    9) B

    10.a) 5 u.c.; b) 10 u.c.; c)2√5 u.c.

    11) 10 u.c.

    12) 𝐶 = 4𝜋√2 𝑢. 𝑐. ≅ 17,8 𝑢. 𝑐.; 𝐴 = 8𝜋 𝑢. 𝑎. ≅25,12 𝑢. 𝑎.

    13) 𝑃 (2, 0) 𝑜𝑢𝑃 (10, 0)

    14) a

    15.a) Retângulo, b) Retângulo, c)Obtusângulo, d) Acutângulo 16) a

    17.a)M (6, 8); b) M (1, -3)

    18.a) A’ (-7, -6); B’ (6, 4)

    19) c

    20) C (6, 9) e D (3, 8)

    21.a) 𝐺 − , ; b)(4, 1); 22)

    𝐶 4, 𝑒 𝐷 6,

    23) P(3, 6)

    24.a) 𝐶(−1,6) 𝐷(3, 4); b) 𝑑 = 12√5 ≅26,4 𝑢. 𝑐. 𝑒 𝑑 = 2√5 ≅ 8,8 𝑢. 𝑐.

    25.a) m=3; b) m=-2; c) m=-2; d) m=0; e) ∄

    26.a) Sim; b) Sim; c) Não; d) Não

    27) 𝑚 = 𝑒 𝑚 = , logo

    Não são colineares.

    28) c

    29.a) A=5 u.a.; b) A=6 u.a.; c) A=3 u.a.

    30.a) 𝐴 = 24,5 𝑢. 𝑎.; b) A=20 u.a.

    31) 𝐴 = 31 𝑘𝑚

    32) 𝐴 = 𝑈. 𝐴. = 3,375 ∙ 10 𝑘𝑚

    33) a

    34.a) 𝐴(0, 7); b) 𝐵(7,0); c) 𝐶(5, 2); d) 𝐷(9, −2); f) m = -1; 𝛼 = 135°

    35.a) 𝑦 = − 𝑥 + ; b) y = 4x+1

    36) 𝑦 = 𝑥 − 1

    37.a) 𝑦 = 23𝑥 + 26; b) 58,2° c)23°

    38) A

    39) B

    40) c

    41) 4x + 9y – 19 = 0

    42) Ponto D

    43) p = 21

    44.a) 5x – 4y +20 = 0; b) Não passa. O ponto C está abaixo.

    45) x - 2 y + 8 = 0

    46) O ponto P está acima pois 𝑦 = 670 𝑒 𝑦 =699,67

    47.a) 20L e b) 16 s

    48) 24,6°C

    49) c

    50) a

    51) 30°

    52) y = x + 4

    53) B

    54.a) São paralelas; b) Não são.

    55) y = 3 x – 11

    56) 𝑦 = − 𝑥

    57.a) 𝑦 = −3𝑥 + 11; 57.b) 𝑦 = −4𝑥 + 1

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    57.c) 𝑦 = 𝑥

    58.a) I (3, 6); b) I (1, 3); c) I (4, -3); 58.d) I (3, )

    59)I (-2, 5) e 4x+y+11=0

    60) m=4

    61) SPD

    62) 𝑘 ≠

    63) SPD: 𝑘 ≠ ; SI: 𝑘 = ; SPI: ∄

    64.a) Perpends; b) Não perpends.

    65) x-2y+9=0

    67) 3x+y-4=0

    68) 𝑎 = −

    69) e

    70) E

    71.a) 3x – 4y+13=0; b) 𝑑 =

    72.a) 2x – y –12=0; 72.b) x=15 e y=18; 72.c) 𝑑 =10√5𝑚 ≅ 22,4𝑚; 72.d) 𝑣 = 4,48

    73.a) 3x – y – 9=0; 𝑑 = 3√10 𝑚

    74) 42°

    75) x – 2y + 18=0 e 2x +y – 4 =0

    76.a) 3 u.c. b) 3√2 u.c. c) 5 u.c. 76.d) 5 u.c.

    77) 𝑑 = √ 𝑢. 𝑐. ≅ 4,02 𝑢. 𝑐.

    78) 𝑑 = √ 𝑜𝑢 𝑑 ≅ 4,92 𝑢. 𝑐.

    79) a

    80.a) 7x+4y+5=0 b) ℎ = √ u.c

    85) B

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    88.a) (1, −2) b) 3x – y – 5 =0

    89) k ∈ 𝑅 𝑒 𝐾 > 0

    90) Um ponto (2, 3)

    91) 𝑘 = −8 𝑜𝑢 𝑘 = −4

    92) (𝑥 − 3) + (𝑦 − 2) = 25

    93) 𝐼 0,7 − √55 e 𝐼 0,7 + √55

    94.a)(𝑥 − 2) + (𝑦 − 1) = 25

    94.b) (𝑥 − 6) + (𝑦 − 5) = 9

    95) c

    96.a) 𝐶(0, −3) 𝑒 𝑅 = 5

    96.b) 𝐶 , 𝑒 𝑅 =

    98) e

    99) 𝑥 + 𝑦 − 10𝑥 + 20 = 0

    100) c

    101) E

    102) B

    103.a) 𝑇(4, −4) 𝑀(4,0) 𝑁(0, −4)

    103.b) 4√2 𝑢. 𝑐. 103.c) 8 u.a.

    104) 𝑅 =

    105) a

    106) a

    107) D

    108.a) interno b)externo c) ext.

    109)

    110.a) Pertence à circunferência 110.b) 𝑎 <0 𝑜𝑢 𝑎 >

    111) a)tang. 111.b)sec.111.c) ext.

    112) 3x+4y+14-0 e 3x+4y-16=0

    113) 4 u.a.