A Geometria Analítica é uma importante área da matemática que relaciona álgebra e geometria através de coordenadas e fórmulas matemáticas. Compreender suas bases é essencial para resolver problemas práticos e teóricos em vestibulares e no ENEM.
Neste contexto, a habilidade em interpretar e resolver questões de Geometria Analítica pode fazer a diferença ultrapassando as notas mínimas necessárias para a aprovação. As questões apresentadas aqui testam seu conhecimento e aplicação desta disciplina.
01) Em um plano cartesiano, um triângulo é considerado isósceles quando possui pelo menos dois lados de mesmo comprimento. Para um triângulo cujos vértices são A(2, 3), B(6, 7) e C(2, 7), assinale a alternativa que explica sobre a igualdade dos lados.
Resolução Detalhada:
Para calcular as distâncias entre os pontos, utilizamos a fórmula da distância entre dois pontos:
d = √[(x₂ – x₁)² + (y₂ – y₁)²].
– Distância AB = √[(6 – 2)² + (7 – 3)²] = √[16 + 16] = √32 = 5.
– Distância AC = √[(2 – 2)² + (7 – 3)²] = √[0 + 16] = 4.
Assim, os lados AB e AC são diferentes, confirmando que não é um triângulo isósceles.
02) Um ponto D(4, k) é equidistante dos pontos A(2, 3) e B(6, 7) no plano cartesiano. Para encontrar o valor de k, assinale a alternativa que apresenta corretamente essa condição de equidistância.
Resolução Detalhada:
Para o ponto D(4, k) ser equidistante a A(2, 3) e B(6, 7), igualamos as distâncias:
– A equação é: √[(4 – 2)² + (k – 3)²] = √[(6 – 4)² + (7 – k)²].
Dessa forma, isolando as variáveis, resolvendo a equação resultante e igualando, encontramos k = 5.
03) O segmento de reta AB tem extremidades A(1, 2) e B(3, 8). Determine o coeficiente angular da reta que passa por A e B, assinale a alternativa que apresenta o resultado correto.
Resolução Detalhada:
O coeficiente angular (m) é encontrado pela fórmula:
m = (y₂ – y₁)/(x₂ – x₁). Aqui, temos:
m = (8 – 2) / (3 – 1) = 6 / 2 = 3. Portanto, a inclinação é de 3.
04) Um círculo tem seu centro no ponto C(0, 0) e passa pelo ponto D(3, 4). Qual é a equação desse círculo na forma geral? Assinale a alternativa que descreve corretamente essa relação.
Resolução Detalhada:
A equação de um círculo é dada por (x – h)² + (y – k)² = r², onde (h, k) é o centro e r é o raio. Aqui, com centro em C(0, 0) e raio = 5 (distância de C a D). Isso resulta em x² + y² = 5² => x² + y² = 25.
05) Considere a reta que passa pelos pontos E(1, 4) e F(3, 2). Determine a equação da reta na forma y = mx + b. Qual é a alternativa que fornece essa equação corretamente?
Resolução Detalhada:
Calculemos o coeficiente angular (m) pela fórmula m = (y₂ – y₁) / (x₂ – x₁), então:
m = (2 – 4) / (3 – 1) = -2/2 = -1. A interseção com o eixo y pode ser encontrada considerando um dos pontos, E(1, 4), substituindo na forma y = -x + b, que resulta em b = 5. Portanto, a equação final é y = -x + 5.
06) A reta que passa pelo ponto G(4, -1) e tem coeficiente angular igual a 3. Assinale a alternativa que apresenta a forma geral dessa reta.
Resolução Detalhada:
Utilizando a fórmula da equação da reta que passa por um ponto (x₀, y₀) e tem coeficiente angular m: y – y₀ = m(x – x₀). Assim:
y + 1 = 3(x – 4) ⟹ y = 3x – 12 – 1 ⟹ y = 3x – 13. Portanto, a equação correta é y = 3x – 13.
07) A circunferência com centro em P(1, -4) e raio 2 pode ser expressa de uma forma específica. Assinale a alternativa que corretamente descreve sua equação geral.
Resolução Detalhada:
A equação de uma circunferência está na forma (x – h)² + (y – k)² = r², onde (h, k) é o centro e r é o raio. Aqui, com centro em P(1, -4) e raio 2, temos:
(x – 1)² + (y + 4)² = 2² ⟹ (x – 1)² + (y + 4)² = 4.
08) Um paralelo é traçado na altura de 3 unidades e corta a reta de equação y = 2x + 1. Assinale a alternativa que determina corretamente a interseção entre ambas as retas.
Resolução Detalhada:
Para encontrar a interseção, igualamos a equação y = 2x + 1 a y = 3:
3 = 2x + 1 ⟹ 2 = 2x ⟹ x = 1. Portanto, o ponto de interseção é (1, 3).
09) Uma reta possui coeficiente angular 5 e passa pelo ponto H(-1, 4). Assinale a alternativa que descreve corretamente essa reta em relação à sua equação na forma y = mx + b.
Resolução Detalhada:
Com a fórmula y – y₀ = m(x – x₀), onde (x₀, y₀) são as coordenadas do ponto H e m é o coeficiente angular:
y – 4 = 5(x + 1) ⟹ y = 5x + 5 – 4 ⟹ y = 5x + 1.
10) Se um ponto I(x, 2) pertence à reta que é ortogonal à reta definida por 2x – 3y + 1 = 0, determine o valor de x e assinale a alternativa que apresenta corretamente essa solução.
Resolução Detalhada:
A reta 2x – 3y + 1 = 0 tem coeficiente angular 2/3. Assim, a reta ortogonal terá inclinação negativa inversa m = -3/2. Portanto:
Em I(x, 2), utilizamos a equação da reta ortogonal:
2 = -3/2x + b ⟹ substituindo o ponto I resulta no cálculo do x como 2.
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