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Gráfico + circunferência = ?

Gráfico + circunferência = ?

Mensagempor IsadoraLG » Dom Mai 25, 2014 23:07

Olá,

Não estou conseguindo resolver este exercício, e gostaria de saber se há alguma técnica específica para casos em que há circunferências e gráficos.

(UFMG) Na figura, C é o centro da circunferência, M é o ponto médio de CB e DE é perpendicular à AB. Se A= (1,-1) e C=(5,2), então o comprimento de DE é:

Coloquei um anexo da imagem também.
Anexos
Exercício UFMG.png
Exercício UFMG Circunferência
Exercício UFMG.png (7.31 KiB) Exibido 1084 vezes
IsadoraLG
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Re: Gráfico + circunferência = ?

Mensagempor Russman » Seg Mai 26, 2014 17:18

A questão dá tanta informação que é fácil ficar confuso em qual método de solução investir.

Eu faria assim:

Já que definimos um sistema de eixos x e y, podemos mapear essa circunferência definindo a equação que a gera. Você deve saber que a equação de uma circunferência de cento no ponto genérico (x,y) = (a,b) e raio r é

(x-a)^2+(y-b)^2=r^2

Daí, a nossa circunferência de centro (5,2) se escreve como

(x-5)^2+(y-2)^2 = r^2.

Mas, e o raio? Outro ponto foi dado: o ponto A de coordenadas (1,-1). Portanto, deve ser verdade que

(1-5)^2 + (-1-2)^2 = r^2

de onde r=5.

Note que a reta que liga o ponto B ao A é uma contante. Os pontos estão na mesma "altura", com relação ao eixo y. Isto é, as coordenadas de B devem ser (x_B,-1). Com isso, já que B pertence a circunferência, entao

(x_B - 5)^2+(-1-2)^2=25
(x_B-5)^2 = 16

de onde x_B = 1 ou x_B = 9. Mas se x_B = 1 então A=B que não reflete a nossa situação. Portanto, B=(9,-1).

Agora, se M é o ponto médio de CB, não é difícil de mostrar que M = \left ( \frac{x_B+x_C}{2},\frac{y_B+y_C}{2} \right ).
Assim, M = \left ( \frac{9+5}{2},\frac{-1-1}{2} \right ) = \left ( 7,-1 \right ).

Veja que os pontos D e E são pontos que pertencem a circunferência e, ao mesmo tempo, tem ambos coordenada x igual a coordenada x de M!
Portanto, a única forma de D= (7,y_D) e E=(7,y_E) se ajustarem a geometria a qual lhes é sugerida é o cumprimento de

(7-5)^2 + (y_D - 2)^2 = 25
(7-5)^2 + (y_E - 2)^2 = 25

Certo?

Resolvendo, genericamente, a equação

4 + (y - 2)^2 = 25

você obtem y = 2 \pm \sqrt{21}. Como 2 + \sqrt{21} > 2 - \sqrt{21} e o ponto D está "mais alto" que E, então E =(7,2+ \sqrt{21}) e D =(7,2-\sqrt{21}).

Finalmente, a distância esntre eles será, já que compartilham a mesma coordenada x,

d_{ED} = 2+ \sqrt{21} - (2 - \sqrt{21}) = 2 \sqrt{21}
"Ad astra per aspera."
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Assunto: Unesp - 95 Números Complexos
Autor: Alucard014 - Dom Ago 01, 2010 18:22

(UNESP - 95) Seja L o Afixo de um Número complexo a=\sqrt{8}+ i em um sistema de coordenadas cartesianas xOy. Determine o número complexo b , de módulo igual a 1 , cujo afixo M pertence ao quarto quadrante e é tal que o ângulo LÔM é reto.


Assunto: Unesp - 95 Números Complexos
Autor: MarceloFantini - Qui Ago 05, 2010 17:27

Seja \alpha o ângulo entre o eixo horizontal e o afixo a. O triângulo é retângulo com catetos 1 e \sqrt{8}, tal que tg \alpha = \frac{1}{sqrt{8}}. Seja \theta o ângulo complementar. Então tg \theta = \sqrt{8}. Como \alpha + \theta = \frac{\pi}{2}, o ângulo que o afixo b formará com a horizontal será \theta, mas negativo pois tem de ser no quarto quadrante. Se b = x+yi, então \frac{y}{x} = \sqrt {8} \Rightarrow y = x\sqrt{8}. Como módulo é um: |b| = \sqrt { x^2 + y^2 } = 1 \Rightarrow x^2 + y^2 = 1 \Rightarrow x^2 + 8x^2 = 1 \Rightarrow x = \frac{1}{3} \Rightarrow y = \frac{\sqrt{8}}{3}.

Logo, o afixo é b = \frac{1 + i\sqrt{8}}{3}.