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Respostas do Capítulo Retas: Uma Curva muito Especial |
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Declividade |
1a)
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Declividade |
1b)
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Declividade |
2) A reta do quadro à esquerda tem declividade igual a
. A reta do quadro à direita tem declividade igual a 1. Nas figuras apresentadas, elas parecem ter a mesma inclinação porque as escalas usadas no traçado de cada gráfoico é diferente. Repare que nos dois gráficos a escala usada para graduar o eixo x foi a mesma, mas para graduar o eixo
y
foram usadas escalas diferentes: uma unidade usada no segundo gráfico é 8 vezes menor do que aquela usada no primeiro gráfico. Repare que, no primeiro gráfico, a graduação do eixo
y
vai de 0 a 1 e, no segundo, de 1 a 8.
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Verificando o que você aprendeu |
(a) A reta passa pela origem.
(b) A reta é crescente, isto é, à medida em que x cresce os valores de y também crescem. Em outras palavras, a reta ascende para à direita.
(c) A reta é decrescente, isto é, à medida em que x cresce os valores de y decrescem. Em outras palavras, a reta descende para à direita.
(d) A reta é horizontal, isto é, paralela ao eixo x .
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Variação de m |
A reta
passa pela origem e
m
é a sua declividade. Quando
m
varia, o ângulo que a reta faz com o eixo
x
também varia e a reta, no caso deste exemplo, gira em torno da origem. Repare que quanto maior é o valor absoluto de
m
, mais inclinada é a reta.
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Variação de b |
O ponto (0, b ) é o ponto onde a reta intercepta o eixo y . Assim quando b varia, a reta sofre uma translação na direção vertical, para cima ou para baixo dependendo do sinal de b .
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Característica Geométrica |
Quando
b
varia, as retas
têm todas a mesma declividade e interceptam o eixo
y
em pontos diferentes (porque
é diferente em cada caso), isto é, elas formam uma família de retas paralelas.
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Respostas dos Exercícios |
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Exercício 1 |
(a) Pelas condições dadas, podemos deduzir que a reta
passa pelo ponto (4,0). (Veja que, só neste caso,
y
> 0, quando
x
> 4 e
y
< 0 quando
x
< 4.) Como o ponto (4,0) pertence à reta, quando
x
= 4,
y
= 0. Substituindo estes valores na equação
obtemos
e, daí,
b
= 8.
(b) São paralelas.
(c) (i) 1 (ii)
Observação para quem sabe um pouco de trigonometria: Como a declividade da reta é a tangente do ângulo que a reta faz com o eixo
x
, temos que a reta do item (i) faz um angulo de 45 graus com o eixo
x
(
) e a segunda, um ângulo de 60 graus (
).
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Exercício 2 |
(a) Para a reta ser paralela ao eixo
x
temos que ter
e a sua equação será do tipo
. Neste caso o coeficiente de
x
na equação dada deverá ser zero. Assim, temos que
, donde
k
= 3.
(b) Para a reta ser paralela ao eixo
y
(vertical) a sua equação deverá ser do tipo
. Neste caso o coeficiente de
y
na equação dada deverá ser igual a zero. Assim, temos
e daí
e
.
(c) Para que a reta passe pela origem, sua equação deverá ser do tipo
. Neste caso o termo independente deverá ser igual a zero. Assim ,temos que
e daí
k
= 1 e
k
= 6.
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Exercício 3 |
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
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Exercício 4 |
(a) As retas têm declividades
m1 = 2 e
, respectivamente. Como as suas declividades são diferentes, as retas são concorrentes. O ponto de intrerseção destas retas é a solução (única) do sistema de equações
e
. Resolvendo este sistema encontramos
x
= 1 e
. Assim, o ponto de interseção das retas é (1,
-
2).
(b) (i) Se
as duas retas são verticais e passam pelos pontos (0,
-
C
/
A
) e (0,
-
C
'/
A
). Assim, se
C
'
¹
C
as retas são paralelas e se
C
' =
C
as retas coincidem. Se
A
= 0, as duas retas são horizontais e passam pelos pontos (0,
-
C
/
B
) e (0,
-
C
'/
B
). Assim, se
C
'
¹
C
as retas são paralelas e se
C
' =
C
as retas coincidem. Se
B
e
A
são ambos distintos de zero, temos que as retas têm declividades iguais a
e, portanto, são paralelas. Neste caso, se
C
' =
C
as retas serão coincidentes.
(ii) As retas têm declividades
e
, respectivamente. Como
, as retas são perpendiculares.
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Exercício 5 |
(a) Seja A = (-2,9), B = (4,6), C = (1,0) e D = (-5,3). Temos que
=
. Do mesmo modo,
=
,
=
e
=
.
Assim, o polígono cujos vértices são os pontos ABCD tem lados congruentes. Para provar que este polígono é um quadrado precisamos mostrar que os lados opostos são paralelos e que os ângulos internos são retos. A reta que passa pelos pontos A e B tem declividade
e a reta que passa por A e D tem declividade 2. Desse modo, o ângulo A é reto. Da mesma maneira, a reta que passa por B e C tem declividade 2 e a que passa por C e D tem declividade
. Assim, os ângulos C, B e D também são retos. Repare ainda que as retas que passam por A e D e por B e C são paralelas, como também as retas que passam por A e B e por D e C. Assim, o polígono cujos vértices são os pontos ABCD é um quadrado. Vejo o esboço deste quadrado na figura abaixo.
(b) Primeiramente repare que qualquer triângulo pode ser colocado na posição indicada na figura, isto é com um dos vértices coincidindo com a origem e um dos lados coincidindo com o eixo
x
. Como os pontos A e B são pontos médios dos lados do triângulo dado, suas coordenadas são (
) e (
), respectivamente. A reta que passa por estes pontos é horizontal e, portanto paralela ao terceiro lado. Seja O = (0,0), C = (
a
, 0) e D = (
b
,
c
). Os triângulos ODC e ADB são semelhantes. Assim,
. Mas, como A é ponto médio de OD temos que
e, portanto
.
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Problema 1 |
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A reta
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Assim, a reta refletida é aquela que passa pelos pontos (1,0) e (2,1) cuja equação é
.
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Problema 2 |
(a) A equação da reta que passa pelos pontos (
a
,0) e (0,
b
) é
ou equivalentemente
. Dividindo esta equação por
ab
, obtemos
, como queríamos demonstrar.
(b) A reta
passa pelos pontos (3/2,0) e (0,3). Usando a equação deduzida no item (a) com a = 3/2 e
b
= 3, obtemos a equação
, que é a equação pedida.
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Problema 3 |
(a) Sabemos que a reta tangente a uma circunferência é perpendicular ao raio no ponto de tangência. Assim, encontrar a tangente a uma circunferência num ponto dado equivale a encontrar a reta perpendicular à reta suporte do raio que passa pelo ponto de tangência.
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No problema dado temos que a equação da reta que passa por (0,0) e (3,4) é
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(b) Veja a solução deste problema na página indicada.
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Gráficos de Desigualdades - Respostas |
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Exercício 1 |
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(a) Reta vertical que passa pelo ponto (4,0). |
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(b) Reta horizontal que pasa pelo ponto (0, - 3). |
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(c)
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(d) Região do plano entre as retas verticais x = 2 e x = - 2 e acima da reta horizontal y = 1 ou abaixo da reta horizontal y = - 1. Veja os gráficos abaixo. A região pedida é a união destas duas regiões.
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(e) Região formada pelo segundo e quarto quadrantes (para que o produto seja negativo, os números devem ter sinais contrários).
(f) Região do plano entre as retas horizontais y = - 2 e y =2 (estas retas estão incluídas na região pedida) e, ou à direita da reta vertical x = 1, ou à esquerda da reta vertical x = - 1. Veja os gráficos abaixo: a região pedida é a união destas duas regiões.
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(g) O conjunto dos pontos equidistantes de A= (0,1) e B = (1,0) é a mediatriz do segmento de reta AB. A reta suporte do segmento AB tem equação
.
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A mediatriz do segmento AB é a reta que passa pelo seu ponto médio (ponto cujas coordenadas são (
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Exercício 2 |
(a) {( x , y ) Î Â ; y < x e y > 0 }
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Exercício 2 |
(b) {( x , y ) Î Â ; y =1 }
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Exercício 2 |
(c) {( x , y ) Î Â ; 1 < x < 3 }
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Exercício 2 |
(d) {( x , y ) Î Â ; x = 1 }
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Exercício 2 |
(e) {( x , y ) Î Â ; - 1< x < 1 e - 1 < y < 1 }
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Exercício 2 |
(f) {( x , y ) Î Â ; x > 2 e y ³ 1 }
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Exercício 2 |
(g) {(
x
,
y
)
Î
Â
;
e
}
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Exercício 2 |
(h) {( x , y ) Î Â ; y > - x - 2 e y > 2 x - 4 e y < x }
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Exercício 3 |
(a)
(b)
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Exercício 4 |
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No esboço ao lado, a região azul é a região pedida. As retas vermelhas, sua fronteira, fazem parte da região e são determinadas pelas equações x = 0, 3x + 3y = 3, x + 3y = 1,5, 8x + 2y = 4 e y = 0 |
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Modelando e Resolvendo Problemas Reais - Respostas |
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Problema 1 |
(a) V = 3187,5 t + 42000 , assim as constantes m e b valem respectivamente 3187,5 e 42000.
(b) Aproxidamente, após 9 anos da sua aquisição.
(c) 3187,5 t + 42000 = 70900. Resolvendo esta equação temos que t = 10 anos, aproximadamente. Este valor significa que, aproximadamente, após 10 anos da aquisição, o apartamento estará valendo R$74000,00.
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Problema 2 |
(a)
(b) Aproximadamente, 7268 milhões de habitantes.
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Problema 3 |
(a) Se a velocidade é constante, a distância percorrida
s
é dada pela equação
, onde
t
é o tempo percorrido. Como o automóvel percorreu uma distância de 150 km em 2 horas, desenvolveu uma velocidade de 75 km/h. Assim,
onde
s
é a distância percorrida pelo automóvel (em km) e
t
é o tempo transcorrido (em horas).
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(b) O gráfico da equação encontrada no item (a) é a reta traçada no desenho ao lado. |
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(c) A declividade desta reta é 75. Este valor é a razão entre a distância percorrida e o tempo trancorrido e, portanto, representa a velocidade (constante) desenvolvida pelo automóvel durante este trecho do percurso.