2ª Avaliação de Geometria Analítica
                                                       (Resolução)

1. O plano     é determinado pelas retas                         e        (                                           )
 (      ), onde      . Determine equações gerais dos planos que distam 2 de .

Separando a equação da reta r em duas igualdades:                                                 e            e admitindo
      , encontramos as equações paramétricas:

                                                       


O plano determinado por r e s é dado por [⃗⃗⃗⃗⃗                                      ]       , onde        (   ) e X é um
ponto genérico do plano.

                      [⃗⃗⃗⃗⃗           ]           |                            |


Os planos que possuem distância não nula de devem ser paralelos a ele e portanto
possuir o mesmo vetor normal. Logo, os planos paralelos são da forma
           .

  (    )          (       )                (                )
              |                (       )                        |
  (    )                                                                |            |
                      √            (           )




2. Sejam                       . Determine:

a) m de modo que os planos          (                               )       (            )    (           )e
           sejam paralelos e distintos.

⃗⃗⃗⃗   (          )       (             ) é o vetor normal do plano                      .
                                              ̂   ̂ ̂
                                   ⃗⃗⃗⃗    |           | (                                            )


Os planos e são paralelos se seus vetores normais são linearmente dependentes, id
est, se a razão entre suas coordenadas é constante.




           não convém pois torna o vetor normal de                                  nulo.
                                                                                                                          1
O ponto           (          )       pertence também ao plano , então, não existe plano                                              que
seja paralelo e distinto de . Para                                ,        e            são paralelos e coincidentes.


b) a posição relativa entre o plano                               (                     )         (        )     (            ) e a reta
       (      )     (     ).

Se o conjunto *(      )(                            )(            )+ for LD a reta e o plano são paralelos.
Calculando o determinante:

                                          |                   |

Então, a reta         é transversal ao plano .

3. Calcule:
a) a distância entre os planos                                                                    e                              ;

 (     )      (         ),           (         )
                                 |                                             |                                 √
 (     )      (         )
                                         √                                              √              √

b) a distância entre as retas                                             e                                .

Reescrevendo as equações na forma paramétrica:

                                                                                 



r e s são paralelas, então:
  ( )        ( )                (                   )
                      |⃗⃗⃗⃗⃗     |                 |(         )       (                 )|       |(         )|       √(   )       ( )
  ( )        ( )
                            | |                          |(               )|                      |(       )|
                                                   (     )            (            )         √

4. Faça um esboço e determine o centro, vértices, focos e excentricidade da cônica:




                                              (           )               (                    )
                                              ,(         ) -               ,(                ) -

Observe que no primeiro colchete temos o equivalente a              e no segundo
                . Para que a segunda equação seja equivalente a primeira devemos
subtrair 1 no primeiro colchete e subtrair 25 no segundo.

                                     ,(            )          -           ,(                 )         -
                                                                                                                                           2
(       )       (   )
Dividindo a equação por 225:
                                          (       )       (   )

A equação acima representa uma hipérbole.

Centro:         (        ).




                                              √

Vértices (considerando que o centro da hipérbole é a origem):
      (    ) ( )
      (     ) (        )

Focos (considerando que o centro da hipérbole é a origem):
      (    )        ( √       )
      (        )     (        √   )

Efetuando as translações (considerando o centro como (-1,5)), temos:
     (       )e       (     )
      (     √             )e          (       √       )

Excentricidade:
          √




Figura 1 - Gráfico da hipérbole. Em verde está representada a curva com centro na origem. Em azul está a
                                       curva para o centro (-1,5)




                                                                                                      3
5. Defina hipérbole como lugar geométrico. Identifique seus principais elementos e
indique sua equação geral.

Sejam e pontos distintos, 2c, sua distância, e a, um número real tal que         .
O lugar geométrico H dos pontos X tais que | (             ) (    )|      chama-se
hipérbole. Cada um dos pontos      e   é chamado foco da hipérbole, o segmento
é chamado segmento focal, seu ponto médio, centro da hipérbole, e 2c, distância
focal. A reta         chama-se reta focal, e qualquer segmento cujas extremidades
(distintas) pertencem a H chama-se corda da hipérbole. [1]




1
    CAMARGO, I. BOULOS, P. Geometria Analítica. 3 ed rev e ampl. São Paulo: Prentice Hall, 2005. p. 297
                                                                                                          4

Resolução - P2 - Modelo C - Geometria Analítica

  • 1.
    2ª Avaliação deGeometria Analítica (Resolução) 1. O plano é determinado pelas retas e ( ) ( ), onde . Determine equações gerais dos planos que distam 2 de . Separando a equação da reta r em duas igualdades: e e admitindo , encontramos as equações paramétricas: O plano determinado por r e s é dado por [⃗⃗⃗⃗⃗ ] , onde ( ) e X é um ponto genérico do plano. [⃗⃗⃗⃗⃗ ] | | Os planos que possuem distância não nula de devem ser paralelos a ele e portanto possuir o mesmo vetor normal. Logo, os planos paralelos são da forma . ( ) ( ) ( ) | ( ) | ( ) | | √ ( ) 2. Sejam . Determine: a) m de modo que os planos ( ) ( ) ( )e sejam paralelos e distintos. ⃗⃗⃗⃗ ( ) ( ) é o vetor normal do plano . ̂ ̂ ̂ ⃗⃗⃗⃗ | | ( ) Os planos e são paralelos se seus vetores normais são linearmente dependentes, id est, se a razão entre suas coordenadas é constante. não convém pois torna o vetor normal de nulo. 1
  • 2.
    O ponto ( ) pertence também ao plano , então, não existe plano que seja paralelo e distinto de . Para , e são paralelos e coincidentes. b) a posição relativa entre o plano ( ) ( ) ( ) e a reta ( ) ( ). Se o conjunto *( )( )( )+ for LD a reta e o plano são paralelos. Calculando o determinante: | | Então, a reta é transversal ao plano . 3. Calcule: a) a distância entre os planos e ; ( ) ( ), ( ) | | √ ( ) ( ) √ √ √ b) a distância entre as retas e . Reescrevendo as equações na forma paramétrica: r e s são paralelas, então: ( ) ( ) ( ) |⃗⃗⃗⃗⃗ | |( ) ( )| |( )| √( ) ( ) ( ) ( ) | | |( )| |( )| ( ) ( ) √ 4. Faça um esboço e determine o centro, vértices, focos e excentricidade da cônica: ( ) ( ) ,( ) - ,( ) - Observe que no primeiro colchete temos o equivalente a e no segundo . Para que a segunda equação seja equivalente a primeira devemos subtrair 1 no primeiro colchete e subtrair 25 no segundo. ,( ) - ,( ) - 2
  • 3.
    ( ) ( ) Dividindo a equação por 225: ( ) ( ) A equação acima representa uma hipérbole. Centro: ( ). √ Vértices (considerando que o centro da hipérbole é a origem): ( ) ( ) ( ) ( ) Focos (considerando que o centro da hipérbole é a origem): ( ) ( √ ) ( ) ( √ ) Efetuando as translações (considerando o centro como (-1,5)), temos: ( )e ( ) ( √ )e ( √ ) Excentricidade: √ Figura 1 - Gráfico da hipérbole. Em verde está representada a curva com centro na origem. Em azul está a curva para o centro (-1,5) 3
  • 4.
    5. Defina hipérbolecomo lugar geométrico. Identifique seus principais elementos e indique sua equação geral. Sejam e pontos distintos, 2c, sua distância, e a, um número real tal que . O lugar geométrico H dos pontos X tais que | ( ) ( )| chama-se hipérbole. Cada um dos pontos e é chamado foco da hipérbole, o segmento é chamado segmento focal, seu ponto médio, centro da hipérbole, e 2c, distância focal. A reta chama-se reta focal, e qualquer segmento cujas extremidades (distintas) pertencem a H chama-se corda da hipérbole. [1] 1 CAMARGO, I. BOULOS, P. Geometria Analítica. 3 ed rev e ampl. São Paulo: Prentice Hall, 2005. p. 297 4