Exercícios de Matemática Geometria Analítica
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Exercícios de Matemática Geometria Analítica
Exercícios de Matemática Geometria Analítica - Circunferência a) Qual é o raio dessa circunferência? b) Calcule a área do quadrilátero cujos vértices são os pontos A e B e seus simétricos em relação à origem. 1) (Unicamp-2000) Sejam A e B os pontos de intersecção da parábola y = x2 com a circunferência de centro na origem e raio 2 . a) Quais as coordenadas dos pontos A e B? b) Se P é um ponto da circunferência diferente de A e de B, calcule as medidas possíveis para os 5) (Fatec-2002) A circunferência que passa pelos pontos O = (0, 0), A = (2, 0) e B = (0, 3) tem raio igual a: 11 a) 4 ângulos A P̂ B. b) 11 2 c) 13 4 d) 13 2 e) 17 4 2) (UFPR-1998) Em um sistema de coordenadas cartesianas ortogonais, considere a circunferência de equação x2 + y2 = 25, na qual está inscrito um quadrado com lados paralelos aos eixos coordenados. Então, é correto afirmar: 01. Uma das diagonais do quadrado está contida na reta de equação x + y = 0 . 02. O ponto (-3, 4) não pertence à circunferência. 04. A reta de equação 3x + 4y + 25 = 0 é tangente à circunferência. 08. O volume do sólido de revolução obtido pela rotação do quadrado em torno de uma de suas diagonais é igual a 250 unidades de volume. 16. O cilindro de revolução obtido pela rotação do quadrado em torno do eixo x tem altura igual à diagonal do quadrado. Marque como resposta a soma dos itens corretos. 3) (Unifesp-2003) A figura representa, em um sistema ortogonal de coordenadas, duas retas, r e s, simétricas em relação ao eixo Oy, uma circunferência com centro na origem do sistema, e os pontos A = (1, 2), B, C, D, E e F, correspondentes às interseções das retas e do eixo Ox com a circunferência. 6) (Fuvest-2000) Uma circunferência passa pelos pontos (2, 0), (2, 4) e (0, 4). Logo, a distância do centro dessa circunferência à origem é: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 7) (UFC-2004) Determine o valor da constante a de modo que o sistema de equações x 2 y 2 4z 3x 4y z a tenha solução real única. 8) (UDESC-1996) DETERMINE a equação da circunferência que passa pelos pontos A(5,5), B(-3,1) e C(2,-4). COMENTE as etapas durante a resolução da questão. 9) (FUVEST-2010) No sistema ortogonal de coordenadas cartesianas Oxy da figura, estão representados a circunferência de centro na origem e raio 3, bem como o gráfico da função Nestas condições, determine a) as coordenadas dos vértices B, C, D, E e F e a área do hexágono ABCDEF. b) o valor do cosseno do ângulo AÔB. 4) (Unicamp-1999) Uma reta intersecciona nos pontos A (3, 4) e B (-4, 3) uma circunferência centrada na origem. 1 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br linha descrita pelo ponto A e identifique a curva correspondente. 13) (Unicamp-1994) a) Identifique as circunferências de equações x2 + y2 = x e x2 + y2 = y, calculando o raio e o centro das mesmas. Esboce seus gráficos. b) Determine os pontos de intersecção dessas circunferências e mostre que as retas a elas tangentes em cada um desses pontos são perpendiculares entre si. Nessas condições, determine a) as coordenadas dos pontos A, B, C, D de interseção da circunferência com o gráfico da função. b) a área do pentágono OABCD. 10) (UNIFESP-2007) Em um plano cartesiano, seja T o triângulo que delimita a região definida pelas inequações y 2, x 0 e x – y 2. a) Obtenha as equações de todas as retas que são eqüidistantes dos três vértices do triângulo T. b) Obtenha a equação da circunferência circunscrita ao triângulo T, destacando o centro e o raio. 14) (UFC-1998) Considere o conjunto de todas as cordas de comprimento 2 da circunferência x2 + y2 -2x -4y -7 = 0. O conjunto dos pontos médios destas cordas forma uma curva cuja equação é: a) (x-1)2 + (y-2)2 = 11 (x 1)2 (y 2)2 1 9 4 b) c) (x-1)2 + (y-2)2 = 4 (x 1)2 (y 2)2 1 4 9 d) e) (x-1)2 + (y-2)2 = 3 15) (Mack-2002) A melhor representação gráfica dos pontos (x, y) tais que x + 3 = 11) (FUVEST-2006) a) Determine os pontos A e B do plano 12 cartesiano nos quais os gráficos de y = x -1 e x + y - 6 = 0 se interceptam. b) Sendo O a origem, determine o ponto C no quarto ˆ quadrante que satisfaz AÔB = ACB e que pertence à reta x = 2. 12) (UERJ-1998) (O Estado de São Paulo, 16/08/97) Considere os pontos A, B e C nas condições mencionadas na tirinha. a) Se A, B e C pertencem a uma mesma reta, calcule a distância entre A e C quando: » A está situado entre B e C; » A está situado fora do segmento BC. b) Se A, B e C estiverem no plano cartesiano, sendo A um ponto móvel, B um ponto do semi-eixo positivo das abscissas (x) e C a origem (0,0), determine a equação da 2 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br 1 y 2 é: 16) (FUVEST-2009) Considere, no plano cartesiano Oxy, a circunferência C de equação (x - 2)2 + (y - 2)2 = 4 e sejam P e Q os pontos nos quais C tangencia os eixos Ox e Oy, respectivamente. Seja PQR o triângulo isósceles inscrito em C, de base PQ, e com o maior perímetro possível. Então, a área de PQR é igual a a) 2 2 - 2 b) 2 2 -1 c) 2 2 d) 2 2 + 2 19) (FATEC-2006) Num sistema de eixos cartesianos ortogonais, considere a circunferência e a reta r, de equações x2 + y2 - 6x + 2y + 6 = 0 e 3x + 7y - 21 = 0. A reta s, que é paralela a r e contém o centro de , tem equação: a) 3x + 7y - 2 = 0 b) 3x - 7y - 2 = 0 c) 3x - 7y + 5 = 0 d) 3x + 7y - 16 = 0 e) 7x + 3y - 2 = 0 x 20) (Vunesp-2005) A reta r de equação y = 2 intercepta a circunferência de centro na origem e raio 5 em dois pontos P e Q, sendo que as coordenadas de P são ambas positivas. Determine: a) a equação da circunferência e os pontos P e Q; b) a equação da reta s, perpendicular a r, passando por P. e) 2 2 + 4 17) (Mack-2007) Considere os pontos A e B, do primeiro quadrante, em que a curva x2 + y2 = 40 encontra a curva x.y = 12. A equação da reta AB é a) x + y . 8 = 0 b) x . y . 8 = 0 c) 2x + y . 8 = 0 d) x . 2y + 8 = 0 e) x + 3y . 8 = 0 18) (FUVEST-2008) A circunferência dada pela equação x2 + y2 – 4x – 4y + 4 = 0 é tangente aos eixos coordenados x e y nos pontos A e B, conforme a figura. O segmento MN é paralelo ao segmento AB e contém o centro C da circunferência. É correto afirmar que a área da região hachurada vale 21) (FGV-2005) No plano cartesiano, a circunferência que passa pelo ponto P(1, 3) e é concêntrica com a circunferência x2 + y2 - 6x - 8y - 1 = 0 tem a seguinte equação: a) x2 + y2 + 6x + 8y - 40 = 0 b) x2 + y2 - 3x - 4y + 5 = 0 c) x2 + y2 - 6x - 8y + 20 = 0 d) x2 + y2 + 3x + 4y - 25 = 0 e) x2 + y2 - 3x + 4y - 19 = 0 22) (ITA-2005) Uma circunferência passa pelos pontos A = (0, 2), B = (0, 8) e C = (8, 8). Então, o centro da circunferência e o valor de seu raio, respectivamente, são a) (0, 5) e 6.. b) (5, 4) e 5. c) (4, 8) e 5,5. d) (4, 5) e 5 e) (4, 6) e 5. 23) (Fatec-2003) Na figura abaixo os pontos A, B e C estão representados em um sistema de eixos cartesianos ortogonais entre si, de origem O. a) - 2 b) + 2 c) + 4 d) + 6 e) + 8 3 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br 10 a) 3 10 b) 3 2 c) 2 10 d) 2 e) É verdade que a equação da a) circunferência de centro em B e raio 1 é x2 + y2 - 8x - 6y + 24 = 0. b) circunferência de centro em B e raio 1 é x2 + y2 - 6x - 4y + 15 = 0. c) reta horizontal que passa por A é y = 2. d) reta que passa por C e é paralela à bissetriz do 1o quadrante é x - y - 2 = 0. e) reta que passa por C e é paralela à bissetriz do 1 o quadrante é x + y - 2 = 0. 24) (Vunesp-1995) Considere o quadrado de lados paralelos aos eixos coordenados e circunscrito à circunferência de equação: x2 + y2 - 6x - 4y + 12 = 0. Determine as equações das retas que contêm as diagonais desse quadrado. 25) (UEL-1996) Considere os pontos A(0;0), B(2;3) e C(4;1). O segmento BC é um diâmetro da circunferência de equação: a) x2 + y2 + 6x + 4y + 11 = 0 b) x2 + y2 - 6x - 4y + 11 = 0 c) x2 + y2 - 4x + 9y + 11 = 0 d) x2 + y2 - 6x - 4y + 9 = 0 e) x2 + y2 - 4x - 9y + 9 = 0 26) (PUC-SP-1996) A reta de equação y = 2x - 4 intercepta os eixos coordenados nos pontos A e B. Esses pontos são os extremos de um diâmetro da circunferência . A equação correspondente a é: a) x2 + y2 - 2x + 4y - 5 = 0 b) x2 + y2 - 2x + 4y = 0 c) 2x2 + 4y2 + 2x + 4y + 5 = 0 d) x2 + y2 + 2x + 2y + 1 = 0 e) x2 + y2 + 6x + 3y - 4 = 0 27) (UFSCar-2003) Dados os pontos A(2,0), B(2,3) e C(1,3), vértices de um triângulo, o raio da circunferência circunscrita a esse triângulo é 4 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br 10 28) (Vunesp-2003) Considere a circunferência , de equação (x-3)2 + y2 = 5. a) Determine o ponto P = (x, y) pertencente a , tal que y = 2 e x > 3. b) Se r é a reta que passa pelo centro (3, 0) de e por P, dê a equação e o coeficiente angular de r. 29) (UFC-2003) O segmento que une os pontos de interseção da reta 2x + y - 4 = 0 com os eixos coordenados determina um diâmetro de uma circunferência. A equação dessa circunferência é: a) (x - 1)2 + (y - 2)2 = 5 b) (x - 1)2 + (y - 2)2 = 20 c) (x - 1)2 + (y - 2)2 = 25 d) (x + 1)2 + (y + 2)2 = 5 e) (x + 1)2 + (y + 2)2 = 20 30) (PUC-SP-2003) Seja x2 + y2 + 4x = 0 a equação da circunferência de centro Q representada no plano cartesiano ao lado. Se o quadrado PQMN tem os vértices Q e M sobre o eixo das abscissas e o vértice N pertence à circunferência, o ponto N é dado por a)( 2 -2; 2) b) (- 2 +2; 2) c) ( 2 -2; 2) d) (- 2 -2; 2- 2 ) e) (- 2 ; 2- 2 ) 31) (Unicamp-1997) Os ciclistas A e B partem do ponto P(1, 1) no mesmo instante e com velocidades de módulos constantes. O ciclista A segue a trajetória descrita pela equação 4y - 3x - 7 = 0 e o ciclista B, a trajetória descrita pela equação x2 + y2 - 6x - 8y = 0. As trajetórias estão no mesmo plano e a unidade de medida de comprimento é o km. Pergunta-se: a) Quais as coordenadas do ponto Q, distinto de P, onde haverá cruzamento das duas trajetórias? b) Se a velocidade do ciclista A for de 20 km/h, qual deverá ser a velocidade do ciclista B para que cheguem no mesmo instante ao ponto Q? (p a)(p b)(p c) p r= , onde p é o semi-perímetro do triângulo. Os catetos de um triângulo retângulo medem 3 e 4 e estão sobre os eixos cartesianos, conforme a figura. 32) (AFA-1998) A área da intersecção das regiões do plano 4 x 1 2 2 cartesiano limitada por x + (y -4) 25 e y 3 é 9 a) 2 17 b) 2 c) 25 2 31 d) 2 33) (AFA-1999) Os pontos A(-5,2) e B(1,6) são extremos de um dos diâmetros da circunferência de equação a) x2 + y2 - 2y - 25 = 0. b) x2 + y2 + 4x - 8y + 7 = 0. c) x2 + y2 - 4x + 4y - 57 = 0. d) x2 + y2 + 8x - 14y + 39 = 0. 34) (FAZU-2002) Dada a circunferência de equação x2 + y2 2x + 6y = 6, considere as afirmativas: I. o diâmetro da circunferência é igual a 8 unidades de comprimento. II. o centro da circunferência é o ponto C(1, -2) III. o ponto (-1, -1) é interior à circunferência IV. o ponto (4, -5) é exterior à circunferência Assinale a opção correta a) apenas IV é falsa b) I e III são verdadeiras c) todas são verdadeiras d) I e IV são verdadeiras e) todas são falsas 35) (Vunesp-2000) Seja S = {(x, y) R2: x2 + y2 16 e x2 + (y - 1)2 9} uma região do plano. A área de S é: a) 5. b) 7. c) 5. d) 7. e) 72. 36) (UFSCar-2002) O raio da circunferência inscrita em um triângulo de lados a, b e c pode ser calculado pela fórmula 5 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br Determine nesse triângulo a) o raio da circunferência inscrita. b) a equação da circunferência inscrita. 37) (Fuvest-1994) A reta s passa pelo ponto (0,3) e é perpendicular à reta AB onde A=(0,0) e B é o centro da circunferência x2+y2-2x-4y=20. Então a equação de s é: a) x- 2y = - 6 b) x + 2y = 6 c) x + y = 3 d) y - x = 3 e) 2x + y = 6 38) (Unicamp-1998) Se z = x+iy é um número complexo, o número real x é chamado parte real de z e é indicado por Re(z), ou seja, Re(x+iy) = x. a) Mostre que o conjunto dos pontos que satisfazem à z 2i 1 z 2 2 equação Re( ) = , ao qual se acrescenta o ponto (2,0), é uma circunferência. b) Ache a equação da reta que passa pelo ponto (-2, 0) e é tangente àquela circunferência. 39) (Fuvest-2004) Na figura abaixo, os pontos A, B e C são vértices de um triângulo retângulo, sendo B o ângulo reto. Sabendo-se que A = (0, 0), B pertence à reta x - 2y = 0 e P = (3, 4) é o centro da circunferência inscrita no triângulo ABC, determinar as coordenadas a) do vértice B. b) do vértice C. 40) (Fuvest-2003) a) A reta r passa pela origem do plano cartesiano e tem coeficiente angular m 0. A circunferência C passa pelos pontos (1, 0) e (3, 0) e tem centro no eixo x. Para qual valor de m a reta r é tangente a C? b) Suponha agora que o valor de m seja menor que aquele determinado no item anterior. Calcule a área do triângulo determinado pelo centro de C e pelos pontos de intersecção de r com C. 41) (Fuvest-1996) Considere o triângulo ABC, onde A = (0,4), B=(2,3) e C é um ponto qualquer da circunferência x2+y2 = 5. A abscissa do ponto C que torna a área do triângulo ABC a menor possível é: a) -1 b) -3/4 c) 1 d) 3/4 e) 2 42) (FUVEST-2010) No plano cartesiano Oxy, a reta de equação x + y = 2 é tangente à circunferência C no ponto (0,2). Além disso, o ponto (1,0) pertence a C. Então, o raio de C 3 2 2 5 2 b) 2 7 2 c) 2 9 2 d) 2 11 2 e) 2 44) (FUVEST-2008) São dados, no plano cartesiano de origem O, a circunferência de equação x2 + y2 = 5 , o ponto P = (1, 3 ) e a reta s que passa por P e é paralela ao eixo y. Seja E o ponto de ordenada positiva em que a reta s intercepta a circunferência. Assim sendo, determine a) a reta tangente à circunferência no ponto E. b) o ponto de encontro das alturas do triângulo OPE. 45) (ITA-2005) Seja C a circunferência de centro na origem, passando pelo ponto P = (3, 4). Se t é a reta tangente a C por P determine a circunferência C’ de menor raio, com centro sobre o eixo x e tangente simultaneamente à reta t e à circunferência C. 46) (UFMG-1998) Observe a figura: Nessa figura, a circunferência tangencia a reta da equação y = 2x no ponto P de abscissa x = 2 e tangencia, também, o eixo x. Determine o raio e as coordenadas do centro da circunferência. a) 47) (UFBA-1998) No sistema de coordenadas XOY, tem-se uma circunferência C, de centro no ponto A(1,1) e tangente à reta s: 4x + 3y + 3 = 0. Sendo assim, pode-se afirmar: 01. O raio de C mede 2 u.c. 02. A equação de C é x2 + y2 = 4. 04. A área do quadrado inscrito em C tem 12 u.a. 08. A reta que passa pelo ponto A e é perpendicular à reta s tem equação 3x - 4y + 1 = 0. 16. Sendo B (x,1) ponto da região interior a C, então 1 < x < 3. Marque como resposta a soma dos itens corretos. 43) (UFSCar-2009) Seja () a curva x2 + y2 – 12x – 16y + 75 = 0, e os pontos P(0, 0) e Q(12, 16). a) Faça em seu caderno de respostas o plano cartesiano ortogonal (x, y) e represente nele a curva () e os pontos P e Q. b) Calcule o comprimento do menor caminho de P a Q que não passe pela região do plano determinada por x2 + y2 – 12x – 16y + 75 < 0. 6 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br 48) (UFPR-2002) Em um sistema de coordenadas cartesianas no plano, considere, para cada número real m, a reta de equação y = mx e a circunferência de equação x2+y2–10x = 0. Então, é correto afirmar: A medida do raio da circunferência é 5. Se m = 10, a reta é tangente à circunferência. Qualquer que seja o valor de m, a reta contém a origem do sistema. Se m = 1, a reta determina na circunferência uma corda de comprimento 5. A circunferência é tangente ao eixo y. Se m = 3, um dos pontos de interseção da reta com a circunferência é (1, 3). 54) (FGV-2005) Sabendo-se que a circunferência x2 + y2 - 6x + 4y + p = 0 possui apenas um ponto em comum com a reta y = x - 1, conclui-se que p é igual a a) -9. b) 7. c) 9. d) 11. e) 12. 49) (FGV-2002) a) No plano cartesiano, qual o gráfico dos pontos (x, y) que satisfazem a relação x2 – y2 = 0? b) No plano cartesiano, qual a equação da circunferência de raio 3, com centro pertencente à reta x – y = 0 e tangente à reta 3x + 4y = 0? 55) (FGV-2004) No plano cartesiano, considere a reta de equação 2 x - y = 5 e a circunferência de equação x2 + y2 - 2x - 4y + 3 = 0. Podemos afirmar que: 50) (Fuvest-1997) Considere as circunferências que passam pelos pontos (0, 0) e (2, 0) e que são tangentes à reta y=x+2. a) Determine as coordenadas dos centros dessas circunferências. b) Determine os raios dessas circunferências. 51) (Fuvest-1995) Sejam A=(0, 0), B=(0, 5) e C=(4, 3) pontos do plano cartesiano. a) Determine o coeficiente angular da reta BC. b) Determine a equação da mediatriz do segmento BC. O ponto A pertence a esta mediatriz? c) Considere a circunferência que passa por A, B e C. Determine a equação da reta tangente a esta circunferência no ponto A. 52) (FUVEST-2009) No plano cartesiano Oxy, a circunferência C tem centro no ponto A = (–5, 1) e é tangente à reta t de equação 4x – 3y – 2 = 0 em um ponto P. Seja ainda Q o ponto de intersecção da reta t com o eixo Ox. Assim: a) Determine as coordenadas do ponto P. b) Escreva uma equação para a circunferência C . c) Calcule a área do triângulo APQ. 53) (Mack-2007) Com relação à reta que passa pela origem e é tangente à curva (x-3)2 + (y-4)2 = 25, considere as afirmações: I. é paralela à reta 3x – 4y = 25. II. é paralela à bissetriz dos quadrantes pares. III. é perpendicular à reta 4x – 3y = 0. Dessa forma, a) somente I está correta. b) somente II está correta. c) somente III está correta. d) somente I e III estão corretas. e) I, II e III estão incorretas. 7 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br a) A reta passa pelo centro da circunferência. b) A reta é tangente à circunferência. c) A circunferência intercepta o eixo y em dois pontos cuja distância é 2. d) A circunferência intercepta o eixo x em dois pontos cuja distância é 1. e) A área do círculo determinado pela circunferência é4. 56) (Vunesp-2004) Considere a circunferência x2 + (y - 2)2 = 4 e o ponto P(0, -3). a) Encontre uma equação da reta que passe por P e tangencie a circunferência num ponto Q de abscissa positiva. b) Determine as coordenadas do ponto Q. 57) (Fatec-2002) Seja P o ponto de intersecção das retas de equações y = x + 3 e y = 2. A equação da circunferência que tem centro em P e tangencia o eixo das abscissas é a) x2 + y2 + 2x - 4y = - 1 b) x2 + y2 + 2x - 4y = - 3 c) x2 + y2 - 2x - 4y = - 1 d) x2 + y2 - 2x - 4y = - 3 e) x2 + y2 + 2x + 4y = - 1 58) (Mauá-2001) Determine as equações das retas que passam por A( 2 , 0) e são tangentes à circunferência de equação x2+y2 = 1. 59) (UECE-2002) Os valores de k para os quais a reta y = kx é tangente à circunferência x2 + y2 - 10x + 16 = 0 são: 1 1 e a) 2 2 3 3 e b) 2 2 c) 3 3 e 4 4 d) 1 1 e 4 4 60) (UFC-2002) Encontre uma equação da reta tangente à curva x2 - 2x + y2 = 0 no ponto (1, 1). 61) (Fuvest-1999) Uma reta passa pelo ponto P = (3,1) e é tangente à circunferência de centro C = (1,1) e raio 1 num ponto T. Então a medida do segmento PT é: a) b) 2 3 c) 5 d) 6 e) 7 65) (Fuvest-1994) Fixado o ponto N=(0,1), a cada ponto P do eixo das abscissas associamos o ponto P'N obtido pela intersecção da reta PN com a circunferência x2+y2=1. a) Que pontos do eixo das abscissas foram associados aos pontos (x,y) da circunferência, com y<0? b) Quais as coordenadas do ponto P' da circunferência, associado a P=(c,0), c0? 66) (Vunesp-2006) Seja C a circunferência de centro (2, 0) e raio 2, e considere O e P os pontos de interseção de C com o eixo Ox. Sejam T e S pontos de C que pertencem, respectivamente, às retas r e s, que se interceptam no ponto M, de forma que os triângulos OMT e PMS sejam congruentes, como mostra a figura a seguir. 62) (Mack-2002) O círculo de centro A e tangente à reta r da figura tem área: a) Dê a equação de C e, sabendo que a equação de s é, y = x 3 determine as coordenadas de S. a) 4/5 b) 5/4 c) 3/5 d) /5 e) 3/4 63) (Fuvest-1995) Uma circunferência de raio 2, localizada no primeiro quadrante, tangencia o eixo x e a reta de equação 4x-3y=0. Então a abscissa do centro dessa circunferência é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 64) (Fuvest-1998) Considere um ângulo reto de vértice V e a bissetriz desse ângulo. Uma circunferência de raio 1 tem o seu centro C nessa bissetriz e VC = x. a) Para que valores de x a circunferência intercepta os lados do ângulo em exatamente 4 pontos? b) Para que valores de x a circunferência intercepta os lados do ângulo em exatamente 2 pontos? 8 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br b) Calcule as áreas do triângulo OMP e da região sombreada formada pela união dos triângulos OMT e PMS. 67) (UFRJ-2005) A reta y = x + k , k fixo, intercepta a circunferência x2 + y2 = 1 em dois pontos distintos, P1 e P2 , como mostra a figura a seguir. a) Determine os possíveis valores de k. b) Determine o comprimento do segmento P 1P2 em função de k. 68) (IBMEC-2005) Suponha que r é um número real positivo e considere as circunferências do plano cartesiano dadas por C1 : (x – 5)2 + y2 = r2. C2 : (x + 5)2 + y2 = r2. O conjunto dos pontos do plano que representam as intersecções de C1 e C2 para r 13, é melhor descrito pela figura a) b) c) 69) (UFSCar-2005) Seja A = (p, 3 p) um ponto de intersecção da reta (r) y = qx com a circunferência λ de centro C = (0,0), com p real e diferente de 0. a) Construa o gráfico da reta r e determine seu ângulo de inclinação. b) Sendo R a coroa circular definida pelas circunferências, com as características de λ, tais que 1 p 9, calcule a área da região formada pela intersecção de R com {(x,y) | y qx}. 70) (Unicamp-2003) As equações (x + 1)2 + y2 = 1 e (x - 2)2 + y2 = 4 representam duas circunferências cujos centros estão sobre o eixo das abscissas. a) Encontre, se existirem, os pontos de intersecção daquelas circunferências. b) Encontre o valor de a IR, a 0, de modo que duas retas que passam pelo ponto (a, 0) sejam tangentes às duas circunferências. 71) (Fuvest-2002) Os pontos A = (0, 0) e B = (3, 0) são vértices consecutivos de um paralelogramo ABCD situado no primeiro quadrante. O lado AD é perpendicular à reta y = -2x e o ponto D pertence à circunferência de centro na d) origem e raio a) (6, 2) b) (6, 1) c) (5, 3) d) (5, 2) e) (5, 1) 5 . Então, as coordenadas de C são: 72) (FGV-2002) a) Represente os pontos (x, y) do plano cartesiano que satisfazem a relação |3x – 2y| = 6 b) Qual a área da figura determinada pelos pontos (x, y) do plano cartesiano que satisfazem simultaneamente as relações: x 2 y 2 9 x y 3 e) 9 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br 73) (Fuvest-1998) Um quadrado está inscrito numa circunferência de centro (1,2). Um dos vértices do quadrado é o ponto (–3, –1). Determine os outros três vértices do quadrado. 74) (UFPB-2006) Considerando as seguintes proposições 2 2 relativas à circunferência x y 4 no plano cartesiano, identifique a(s) verdadeira(s): 01. 02. 78) (UFPA-1997) A reta de equação x + 2y = 0 intercepta o círculo x2 + y2 + 2x + 4y - 20 = 0 de centro C, nos pontos A e B. Determine: a) Os pontos A, B e C. b) A área do triângulo ABC. O ponto P (-1 ,1) é interior à circunferência. O ponto P (-2 ,2) é exterior à circunferência. 04. O ponto P ( 2 , 2 ) está sobre a circunferência. 08. A reta de equação y x intercepta a circunferência em dois pontos. 16. A reta de equação y x 2 intercepta a circunferência em um único ponto. A soma dos valores atribuídos à(s) proposição(ões) verdadeira(s) é igual a: 79) (Vunesp-1999) O comprimento da corda que a reta y=x determina na circunferência de equação (x+2)2+(y-2)2 = 16 é: a) 4 b) 4 2 c) 2 d) 2 2 e) 2 75) (FGV-2004) As coordenadas do ponto da circunferência x 8 2 y 6 2 25 origem O 0, 0 são: a) 8, 6 4, 3 b) 0,25 c) d) 13,12 12, 9 e) que fica mais afastado da 76) (PUC-PR-2003) Se a equação da corda do círculo x2 + y2 = 49, que tem por ponto médio o ponto (1,2), é da forma ax + by + c = 0, então a + b - c vale: a) -2 b) 5 c) 2 d) 10 e) 8 77) (PUCCamp-1998) São dadas a reta r, da equação y = 3 , e a circunferência , de equação x2 + y2 - 4x = 0. O centro de e as intersecções de r e determinam um triângulo cuja área é: a) 3 3 b) 6 c) 2 3 d) 3 e) 3 10 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br 80) (UNIUBE-2001) Considere a circunferência descrita pela equação x2 + y2 -2y = 0. Pode-se afirmar que o comprimento da corda que a reta de equação 6x - 8y = 0 determina nessa circunferência é igual a a) 1 unidade de comprimento. b) 0,8 unidades de comprimento. c) 1,2 unidades de comprimento. d) 2 unidades de comprimento. Gabarito 1) a) A(1, 1) e B( -1, 1) b) 45o e 135o 2) V – F – V – F – F 1 + 4 = 5 3) a) B(-1, 2), C(- 5 ,0), D(-1, -2), E(1, -2) e F( 5 ,0). A área é 4( 5 + 1) b) cos AÔB = 3/5 Centro O da circunferência: A intersecção das 2 mediatrizes (que são retas concorrentes) é obtida pela resolução do sistema: 2 x y 5 0 x 3 y 5 0 Resolvendo o sistema, encontramos x = 2 e y = 1 O = (2, 1) Raio da circunferência: Distância do centro ao vértice A (poderia ser qualquer um dos 3 vértices): 4) a) R = 5 b) 50 u.a. d(O, A) = 5) Alternativa: D Então a circunferência procurada é (x – 2)2 + (y – 1)2 = 25 6) Alternativa: D 7) Resp: a = -25 Resol: isole z na 2ª equação e substitua na 1ª; remonte a equação completando quadrados e obtendo uma equação de circunferência onde o raio seja 4a 100 . Para que uma equação de circunferência represente um único ponto (o seu próprio centro), é necessário que o raio seja nulo. 8) Da geometria plana, lembramos que o centro da circunferência circunscrita a um triângulo é o circuncentro, ou seja, o encontro das mediatrizes do triângulo. Então, vamos obter a equação de duas mediatrizes e obter o ponto de intersecção das mesmas. O centro da circunferência será esse ponto e o raio será a distância do centro a um dos 3 vértices. Sabendo que A =(5, 5) B=(–3, 1) e C = (2, –4) temos: 9) a) b) 5 22 5 12 9 16 = 5 raio = 5 A( 8,1), B(1, 8 ), C (1, 8 ) e D( 8,1) 7 8 10) a) As retas pedidas não podem passar por nenhum dos 3 vértices. Assim, as retas procuradas dividem o plano em dois semiplanos, um deles com dois dos vértices do triângulo e o outro com o outro vértice. E como cada reta deve ser eqüidistante dos três vértices, cada reta precisa ser paralela ao lado que contém os dois vértices contidos no mesmo semiplano. Portanto, as retas são x = 2, y = 0 e y = x b) (x-2)2 + y2 = 8 com centro (2, 0) e raio 2 2 Mediatriz do lado AB: 1 1 5 m1 = = m2 = –1/ m1 = –2 35 2 ponto médio de AB: M = (1, 3) então a reta que passa por M com coeficiente angular m2 = –2 é y–3 = –2(x–1) 2x +y –5 = 0 11) a) A(4, 2) e B (3, 3) Mediatriz do lado AC: 4 5 1 m3 = = 3 m4 = –1/ m3 = – 25 3 7 1 ponto médio de AC: N = ( ; ) então a reta que passa 2 2 1 por N com coeficiente angular m4 = – é 3 1 7 1 y – = – (x – ) 6y – 3 = –2x + 7 2x + 6y –10 = 0 2 2 3 x +3y – 5 = 0 b) 11 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br = b) (2,1- 12) a) 5 ) 10 e 10cm respectivamente. 3 dAC = 2 dAB 3x2 + 3y2 - 40x + 100 = 0 circunferência 1 1 13) a) Circunf: x + y = x : C = ( 2 , 0) e R = 2 1 1 2 2 Circunf: x + y = y : C = (0, 2 ) e R = 2 2 2 Ahachurada = Asemicirculo – Asegmento circular = .r 2 2 2 = 2 = .r 2 r.r.sen90 o 2 4 2 19) Alternativa: A 20) a) x2 + y2 = 5, P(2, 1) e Q(-2, -1). b) y = -2x + 5. 21) Alternativa: C 1 1 2 b) Pontos de intersecção: (0, 0) e ( , 2 ) Retas tangentes no ponto (0, 0): eixos coordenados, que são perpendiculares. 1 1 1 1 2 2 2 2 Retas tangentes no ponto ( , ): x = ey= , que são perpendiculares. 22) Alternativa: D 23) Alternativa: D 24) Diagonais: x + y - 5 = 0 e x - y - 1 = 0 25) Alternativa: B 26) Alternativa: A 14) Alternativa: A 15) Alternativa: E 1 y 2 2 x+3= = 1 - y2 2 2 3) + y - 3. Portanto o conjunto dos pontos (x; y) tais que x + 3 = 1 y 2 é um arco de circunferência de centro (- 3; 0) e r = 1. 16) Alternativa: D 17) Alternativa: A 27) Alternativa: D 28) a) P = (4, 2) b) y = 2x - 6 e o coeficiente angular é 2. 29) Alternativa: A A principal parte do problema é a determinação dos pontos de interseção da reta 2x + y - 4 = 0 com os eixos coordenados. A partir daí o raio da circunferência procurada é igual à metade da distância entre estes dois pontos, e o centro da circunferência é o ponto médio do segmento determinado por eles. Para encontrarmos o ponto de interseção da reta 2x + y - 4 = 0 com o eixo x, fazemos y = 0 e para encontrarmos o ponto de interseção da reta 2x + y - 4 = 0 com o eixo y, fazemos x = 0. Assim os pontos de interseção da reta 2x + y - 4 = 0 com os eixos coordenados são (2,0) e (0,4). A 18) Alternativa: B distância entre estes pontos é Através da equação geral da circunferência encontra-se sua equação reduzida (x-2)2 + (y-2)2 = 4, achando assim seu centro (2,2) e se raio r = 2. Dessa forma conclui-se que A=(2,0) e B=(0,2). Finalmente encontra-se o valor da área hachurada calculando a área do semicírculo de raio 2 determinado pelo diâmetro MN menos a área do segmento circular de ângulo central 90o determinado pelo segmento AB. 12 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br 42 (2)2 20 2 5 e portanto o raio da circunferência procurada é 5 .O ponto médio do segmento que une os pontos (2,0) e (0,4) é 20 04 , 2 2 = (1,2), que é o centro da circunferência. Portanto a equação da circunferência é (x - 1)2 + (y - 2)2 = 5 30) Alternativa: A 31) a) Q = (7, 7) b) V = 10 km/h 43) a) 32) Alternativa: C 33) Alternativa: B 34) Alternativa: B 35) Alternativa: D 36) a) r = 1 b) C = x2 + y2 - 2x - 2y + 1 = 0 37) Alternativa: B 38) a) Se z = x+iy, então z+2i = x+i(y+2) e z-2 = (x-2)+iy. z 2i Então, dividindo z 2 encontramos x(x 2) y(y 2) i(x 2)(y 2) xy (x 2)2 y 2 x(x 2) y(y 2) (x 2)2 y 2 e assim a parte x(x 2) y(y 2) (x 2) 2 y 2 1 2 = real é . Fazendo de onde se chega em x2+(y+2)2 = 8 para x2 e y0. Note que x2+(y+2)2 = 8 seria a equação da circunferência de centro (0,-2) e raio 2 2 se não tivéssemos x2 e y0. Assim, acrescentando-se o ponto (2,0) temos a circunferência. b) y = x+2 39) a) B=(6,3) b) C=(2,11) b) A = m2 1 5 3 44) a) x + 2y – 5 = 0 b) (2 3 + 1,0) 25 , 0 4 e raio r = 45) A circunferência C’ tem centro O’ 5 4 46) C = (2 5 , 5- 5 ) e R = 5- 5 3 40) a) m = 3 2m 1 3m2 b) 10 3 + 47) V F F V V : soma das corretas = 25 3 , para 0 < m < 3 48) V – F – V – F – V – V 41) Alternativa: C 49) 42) Alternativa: B 13 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br 50) a) C=(1,1) ou C = (1,–7) b) R = 2 ou R = 5 2 18 6 , 2 2 66) a) (x - 2) + y = 4 e 5 5 4 32 b) 3 e 15 51) a) m = -1/2 b) 2x - y = 0. Sim, o ponto A pertence à essa mediatriz. c) x + 2y = 0. 67) a) - 2 < k < (x – 15 2 15 2 15 2 15 2 ) +( y – ) = 9 ou (x + ) + (y + ) =9 7 7 7 7 b) 52) a) (–1, –2) b) (x + 5)2 + (y – 1)2 = 25 c) 25 4 2 2(2 - k 2 ) 68) Alternativa: C 69) a) ângulo de inclinação = 60º 53) Alternativa: C 54) Sem Resposta A resolução nos leva a p = 5, que não está nas alternativas. 55) Alternativa: C b) 160 56) a) y = 21 x3 2 70) a) encontram-se na origem (0, 0) b) a = –4 2 21 6 5 ,5 b) 71) Alternativa: E 57) Alternativa: A 2 e y = -x + 58) Resposta: y = x - 2 59) Alternativa: C 60) Tangente: y = 1 61) Alternativa: A 72) ( - 2) 4 A=9 62) Alternativa: D 63) Alternativa: D 73) (4, –2), (5, 5) e (–2, 6) 64) a) 1 < x < 2 b) 0 x < 1 ou x = 2 65) a) os pontos P = (x, 0) tais que -1< x < 1 2 P' 22c , c 2 1 c 1 c 1 b) 14 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br 74) Resposta: 15 75) Alternativa: E 76) Alternativa: E e) (resposta oficial) Nota: A questão não está bem redigida, pois a forma geral da equação da reta não apresenta coeficientes a, b e c únicos. Assim, mesmo sendo x + 2y - 5 = 0 a opção mais natural, qualquer equação no formato kx + 2ky - 5k = 0 representa a mesma reta, com a + b - c = 8k, e, escolhendose valores convenientes de k, pode-se ter qualquer alternativa como correta. 77) Alternativa: E 78) a) A = (4, -2); B = (-4, 2) e C = (-1, -2) b) área = 10 79) Alternativa: B 80) Alternativa: C 15 | Projeto Futuro Militar – www.futuromilitar.com.br