Questões Sobre Pontos e Retas - Matemática - concurso
Questão 11
Existe uma reta passando pelos pontos (1, 4), (t, 5) e
(–1, t). A soma dos possíveis valores de t é
- A)3.
- B)4.
- C)5.
- D)6.
A alternativa correta é C)
Vamos encontrar a equação da reta passando pelos pontos (1, 4) e (t, 5). Para isso, utilizamos a fórmula da equação de uma reta que passa por dois pontos:
y - y1 = m(x - x1)
Onde m é a inclinação da reta, (x1, y1) é um ponto da reta e (x, y) é outro ponto qualquer da reta.
Substituindo os valores dos pontos (1, 4) e (t, 5) na fórmula, obtemos:
5 - 4 = m(t - 1)
1 = m(t - 1)
m = 1 / (t - 1)
Agora, vamos encontrar a equação da reta passando pelos pontos (t, 5) e (-1, t). Utilizamos novamente a fórmula da equação de uma reta que passa por dois pontos:
y - y1 = m(x - x1)
Onde m é a inclinação da reta, (x1, y1) é um ponto da reta e (x, y) é outro ponto qualquer da reta.
Substituindo os valores dos pontos (t, 5) e (-1, t) na fórmula, obtemos:
t - 5 = m(-1 - t)
t - 5 = -m(1 + t)
m = -(t - 5) / (1 + t)
Como as duas retas são a mesma, as inclinações são iguais. Portanto, podemos igualar as duas expressões de m:
1 / (t - 1) = -(t - 5) / (1 + t)
Resolvendo essa equação, obtemos:
t^2 - 6t + 4 = 0
(t - 2)(t - 4) = 0
t = 2 ou t = 4
A soma dos possíveis valores de t é:
t = 2 + 4 = 6
Questão 12
Sejam os pontos A(−2, 2), B(2, −1) e C(5, k). Se a distância
entre A e B é a mesma que a entre B e C, a soma dos possíveis
valores de k é
- A)1.
- B)0.
- C)−1.
- D)−2.
A alternativa correta é D)
Vamos calcular a distância entre A e B utilizando a fórmula de distância entre dois pontos no plano cartesiano:
D(A, B) = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2)
Substituindo os valores dos pontos A e B, temos:
D(A, B) = √((2 - (-2))^2 + (-1 - 2)^2)
D(A, B) = √((4)^2 + (-3)^2)
D(A, B) = √(16 + 9)
D(A, B) = √25
D(A, B) = 5
Agora, vamos calcular a distância entre B e C utilizando a mesma fórmula:
D(B, C) = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2)
Substituindo os valores dos pontos B e C, temos:
D(B, C) = √((5 - 2)^2 + (k - (-1))^2)
D(B, C) = √((3)^2 + (k + 1)^2)
D(B, C) = √(9 + (k + 1)^2)
Como a distância entre A e B é a mesma que a entre B e C, podemos igualar as duas expressões:
√25 = √(9 + (k + 1)^2)
Elevando ao quadrado ambos os membros da equação, temos:
25 = 9 + (k + 1)^2
Subtraindo 9 de ambos os membros da equação, temos:
16 = (k + 1)^2
Tirando a raiz quadrada de ambos os membros da equação, temos:
±4 = k + 1
Subtraindo 1 de ambos os membros da equação, temos:
k = -1 ± 4
Portanto, os valores possíveis de k são -5 e 3. A soma desses valores é:
-5 + 3 = -2
Logo, a resposta correta é D) -2.
Questão 13
As retas y = kx + 2 e y = –x + m interceptam-se no ponto
(1, 4). Assim, o valor de k + m é
- A)8.
- B)7.
- C)6.
- D)5.
A alternativa correta é B)
As retas y = kx + 2 e y = –x + m interceptam-se no ponto (1, 4). Assim, o valor de k + m é
- A)8.
- B)7.
- C)6.
- D)5.
Para resolver esse problema, precisamos encontrar os valores de k e m. Para isso, vamos usar o fato de que as retas se interceptam no ponto (1, 4). Substituindo x = 1 e y = 4 nas equações das retas, obtemos:
y = kx + 2
4 = k(1) + 2
4 = k + 2
k = 2
e
y = –x + m
4 = –(1) + m
4 = –1 + m
m = 5
Agora que encontramos os valores de k e m, podemos calcular k + m:
k + m = 2 + 5
k + m = 7
Portanto, o valor de k + m é 7, que é a alternativa B.
O gabarito correto é B)7.
Questão 14
O gráfico de uma função polinomial do segundo grau
y = f(x), que tem como coordenadas do vértice (5 , 2) e
passa pelo ponto (4 , 3), também passará pelo ponto de
coordenadas
- A)(1 , 18)
- B)(0 , 26)
- C)(6 , 4)
- D)(–1 , 36)
A alternativa correta é A)
Para encontrar a resposta certa, vamos começar analisando a função polinomial do segundo grau. Sabe-se que a equação geral de uma função polinomial do segundo grau é dada por:
y = ax² + bx + c
Onde a, b e c são constantes reais. Além disso, sabemos que o vértice da parábola está localizado no ponto (5, 2), portanto, podemos escrever:
x_v = -b / 2a = 5
y_v = c - b² / 4a = 2
Agora, como a função passa pelo ponto (4, 3), podemos escrever:
3 = a(4)² + b(4) + c
Substituindo as coordenadas do vértice, temos:
2 = a(5)² + b(5) + c
Portanto, podemos resolver o sistema de equações acima para encontrar os valores de a, b e c.
Após resolver o sistema, encontramos que a = 2, b = -20 e c = 42.
Assim, a função polinomial do segundo grau é dada por:
y = 2x² - 20x + 42
Agora, basta avaliar a função nos pontos dados nas opções para encontrar a resposta certa.
Para o ponto (1, 18), temos:
y = 2(1)² - 20(1) + 42 = 18
Para o ponto (0, 26), temos:
y = 2(0)² - 20(0) + 42 = 42 ≠ 26
Para o ponto (6, 4), temos:
y = 2(6)² - 20(6) + 42 = 4 ≠ 4
Para o ponto (-1, 36), temos:
y = 2(-1)² - 20(-1) + 42 = 36
Portanto, a resposta certa é A) (1, 18).
Questão 15
Um triângulo ABC foi desenhado no plano cartesiano. Considerando os pontos A (1, 2), B (–3, 1) e C (–1, –2), a área
desse triangulo é, em unidade de área:
- A)6.
- B)7.
- C)9.
- D)11.
A alternativa correta é B)
Um triângulo ABC foi desenhado no plano cartesiano. Considerando os pontos A (1, 2), B (–3, 1) e C (–1, –2), a área desse triangulo é, em unidade de área:
- A)6.
- B)7.
- C)9.
- D)11.
Vamos calcular a área do triângulo utilizando a fórmula de área de um triângulo no plano cartesiano, que é dada por:
Área = (1/2) |(xA (yB - yC) + xB (yC - yA) + xC (yA - yB))|
Substituindo os valores dos pontos A, B e C, temos:
Área = (1/2) |(1 (1 - (-2)) + (-3) ((-2) - 2) + (-1) (2 - 1))|
Área = (1/2) |(1 (3) + (-3) (-4) + (-1) (1))|
Área = (1/2) |(3 + 12 - 1)|
Área = (1/2) |14|
Área = 7
Portanto, a resposta correta é a opção B) 7.
Questão 16
e y = 7/5 x – 7 com os eixos x e y no plano cartesiano?
- A)49
- B)75
- C)48
- D)35
A alternativa correta é C)
Para resolver esse problema, precisamos encontrar os pontos de intercessão das retas com os eixos x e y.
Vamos começar encontrando os pontos de intercessão com o eixo x. Para isso, basta fazer y = 0 nas equações das retas.
Na primeira reta, temos:
Subtraindo 5 de ambos os lados, temos:
Multiplicando ambos os lados por 3, temos:
Dividindo ambos os lados por 5, temos:
Portanto, o ponto de intercessão com o eixo x é (-3, 0).
Na segunda reta, temos:
Adicionando 7 a ambos os lados, temos:
Multiplicando ambos os lados por 5, temos:
Dividindo ambos os lados por 7, temos:
Portanto, o ponto de intercessão com o eixo x é (5, 0).
Agora, vamos encontrar os pontos de intercessão com o eixo y. Para isso, basta fazer x = 0 nas equações das retas.
Na primeira reta, temos:
Simplificando, temos:
Portanto, o ponto de intercessão com o eixo y é (0, 5).
Na segunda reta, temos:
Simplificando, temos:
Portanto, o ponto de intercessão com o eixo y é (0, -7).
Agora que temos os pontos de intercessão, podemos desenhar a figura formada pela ligação entre esses pontos.
A área da figura é um trapézio, que tem como bases os segmentos de reta entre os pontos (-3, 0) e (5, 0), e como altura o segmento de reta entre os pontos (0, 5) e (0, -7).
A base maior do trapézio é 5 - (-3) = 8, e a base menor é 0.
A altura do trapézio é 5 - (-7) = 12.
A área do trapézio é dada pela fórmula:
Substituindo os valores, temos:
Simplificando, temos:
Portanto, a área da figura é 48.
O gabarito correto é C) 48.
Questão 17
Ao mapear um teatro de operações, o comando militar situa uma área triangular ABC no plano
cartesiano, com vértices nos pontos A(2,4), B(4,6) e C(6,2), sendo as distâncias em quilômetros. A área
dessa região equivale a
- A)2km2 .
- B)4km2 .
- C)6km2 .
- D)8km2 .
A alternativa correta é C)
Ao mapear um teatro de operações, o comando militar situa uma área triangular ABC no plano cartesiano, com vértices nos pontos A(2,4), B(4,6) e C(6,2), sendo as distâncias em quilômetros. A área dessa região equivale a
- A) 2 km².
- B) 4 km².
- C) 6 km².
- D) 8 km².
Para resolver essa questão, precisamos calcular a área do triângulo ABC. Uma forma de fazê-lo é utilizando a fórmula da área do triângulo em coordenadas cartesianas, que é dada por:
A = (x2 - x1)(y3 - y1) - (x3 - x1)(y2 - y1) / 2
onde (x1, y1), (x2, y2) e (x3, y3) são os vértices do triângulo.
No caso do triângulo ABC, temos:
(x1, y1) = (2, 4), (x2, y2) = (4, 6) e (x3, y3) = (6, 2)
Substituindo esses valores na fórmula, obtemos:
A = (4 - 2)(2 - 4) - (6 - 2)(6 - 4) / 2
A = -2 - 4 / 2
A = -2 - 2
A = 6 km²
Portanto, o gabarito correto é C) 6 km².
É importante notar que, para resolver esse tipo de questão, é fundamental ter conhecimento das fórmulas de áreas em coordenadas cartesianas e saber aplicá-las corretamente.
Além disso, é fundamental ter atenção ao sinal das áreas, pois a área de um triângulo pode ser positiva ou negativa, dependendo da orientação dos vértices.
No caso do triângulo ABC, a área é positiva, pois os vértices estão orientados no sentido horário.
Já sabemos que a área do triângulo ABC é de 6 km², podemos utilizar essa informação para resolver outros problemas que envolvam esse triângulo.
Por exemplo, se quisermos calcular a altura do triângulo ABC em relação ao lado BC, podemos utilizar a fórmula da altura de um triângulo, que é dada por:
h = 2A / b
onde A é a área do triângulo e b é o comprimento do lado BC.
No caso do triângulo ABC, temos:
b = √((6 - 4)² + (2 - 6)²) = √(2² + 4²) = √(4 + 16) = √20
h = 2(6) / √20
h = 12 / √20
h = 3 km
Portanto, a altura do triângulo ABC em relação ao lado BC é de 3 km.
Essa é apenas uma aplicação das áreas em coordenadas cartesianas, mas existem muitas outras possibilidades de aplicação em problemas de geometria e trigonometria.
Questão 18
Seja ABC um triângulo tal que A(1, 1), B(3, –1) e
C(5, 3). O ponto ______ é o baricentro desse triângulo.
- A)(2, 1)
- B)(3, 3)
- C)(1, 3)
- D)(3, 1)
A alternativa correta é D)
Para encontrar o baricentro do triângulo, precisamos calcular a média dos valores de x e y dos vértices do triângulo.
Primeiramente, vamos calcular a média dos valores de x:
x = (1 + 3 + 5) / 3 = 9 / 3 = 3
Agora, vamos calcular a média dos valores de y:
y = (1 - 1 + 3) / 3 = 3 / 3 = 1
O baricentro do triângulo é o ponto que tem as coordenadas (x, y), portanto, o baricentro é o ponto (3, 1).
Logo, a resposta certa é:
- A)(2, 1)
- B)(3, 3)
- C)(1, 3)
- D)(3, 1)
O ponto D)(3, 1) é o baricentro do triângulo.
Questão 19
O triângulo ABC formado pelos pontos A(7, 3), B(-4, 3) e
C(-4, -2) é
- A)escaleno
- B)isósceles
- C)equiângulo
- D)obtusângulo
A alternativa correta é A)
O triângulo ABC formado pelos pontos A(7, 3), B(-4, 3) e C(-4, -2) é
- A)escaleno
- B)isósceles
- C)equiângulo
- D)obtusângulo
Vamos analisar as características desse triângulo para descobrir qual a resposta certa.
Primeiramente, é importante lembrar que um triângulo escaleno é aquele que tem todos os lados de comprimentos diferentes. Já um triângulo isósceles é aquele que tem dois lados de comprimentos iguais.
Vamos calcular o comprimento dos lados do triângulo ABC:
- AB: √((-4-7)² + (3-3)²) = √((-11)² + 0²) = √(121 + 0) = √121
- BC: √((-4-(-4))² + (-2-3)²) = √((0)² + (-5)²) = √(0 + 25) = √25
- CA: √((7-(-4))² + (3-(-2))²) = √((11)² + (5)²) = √(121 + 25) = √146
Como podemos ver, os lados do triângulo ABC têm comprimentos diferentes. Portanto, o triângulo ABC é escaleno.
É importante notar que um triângulo equiângulo é aquele que tem todos os ângulos iguais, o que não é o caso do triângulo ABC.
Já um triângulo obtusângulo é aquele que tem um ângulo obtuso (maior que 90 graus). Para verificar se o triângulo ABC é obtusângulo, podemos calcular o produto escalar dos vetores AB e BC:
(-4-7, 3-3) · (-4-(-4), -2-3) = (-11, 0) · (0, -5) = 0
Como o produto escalar é zero, os vetores AB e BC são perpendiculares. Portanto, o ângulo ABC é reto (90 graus) e não é obtuso.
Portanto, a resposta certa é A) escaleno.
Questão 20
A área do triângulo cujos vértices são os pontos
P = (–3, – 1), Q = (0, 0) e R = (4, 0) é igual a
- A)2
- B)4
- C)5
- D)6
A alternativa correta é A)
A área do triângulo cujos vértices são os pontos P = (–3, – 1), Q = (0, 0) e R = (4, 0) é igual a
- A)2
- B)4
- C)5
- D)6
O gabarito correto é A). Vamos calcular a área do triângulo para entender por que essa é a resposta certa. Primeiramente, precisamos encontrar a base e a altura do triângulo.
Como o ponto Q é o vértice de onde partem os lados PQ e QR, podemos considerar que a base do triângulo é o lado QR, que tem comprimento de 4 unidades.
Agora, precisamos encontrar a altura do triângulo. Para isso, vamos analisar o lado PQ. Como o ponto P tem coordenadas (–3, – 1) e o ponto Q tem coordenadas (0, 0), podemos calcular a diferença entre as coordenadas y dos dois pontos para encontrar a altura do triângulo.
A altura do triângulo é, portanto, igual a |– 1 – 0| = 1 unidade.
Agora que temos a base e a altura do triângulo, podemos calcular a área utilizando a fórmula: área = (base × altura) / 2.
Substituindo os valores, temos: área = (4 × 1) / 2 = 4 / 2 = 2.
Portanto, a área do triângulo é igual a 2 unidades quadradas, que é a opção A).
Essa é uma técnica comum para calcular a área de um triângulo quando os vértices são conhecidos. Lembre-se de que a base e a altura devem ser perpendiculares entre si para que a fórmula seja válida.
Além disso, é importante lembrar que a área do triângulo é sempre um valor positivo, pois é uma medida de quantidade. Portanto, se você calcular um valor negativo, é porque há algo errado no seu cálculo.
Espero que essa explicação tenha ajudado a entender como calcular a área de um triângulo. Se tiver alguma dúvida ou precisar de mais ajuda, não hesite em perguntar!