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7 Determinar o ponto médio do segmento AB em cada um dos casos. a) A(10, 6) e B(4, 2) b) A(25, 7) e B(1, 0) c) A @ 23, 2 __ 5 # e B @ 25, 1 __ 4 # 9 Em um paralelogramo ABCD, A(0, 8) e C(4, 16) são vértices opostos e B(1, 7). Determinar o vértice D. 8 Obter o simétrico do ponto P(1, 3) em relação ao ponto T(4, 6). EXERCÍCIOS RESOlvIdOS Resolução Seja M(xM, yM) o ponto médio do segmento AB em cada um dos casos. a) xM 5 10 1 4 _______ 2 5 7 e yM 5 6 1 2 ______ 2 5 4 } M(7, 4) b) xM 5 25 1 1 _______ 2 5 22 e yM 5 7 1 0 ______ 2 5 7 __ 2 } M @ 22, 7 __ 2 # c) xM 5 23 1 (25) __________ 2 5 24 e yM 5 2 __ 5 1 1 __ 4 ______ 2 5 13 ___ 40 } M @ 24, 13 ___ 40 # Resolução O ponto M, comum às duas diagonais de um para- lelogramo, é ponto médio de cada uma delas. Resolução O simétrico de P(1, 3) em relação a T(4, 6) é o ponto Pe(xPe, yPe) tal que T é o ponto médio do seg - mento PPe: P(1, 3) T (4, 6) P�(xP� , yP� ) Como M é ponto médio de AC, temos: xM 5 xA 1 xC _______ 2 5 0 1 4 ______ 2 5 2 yM 5 yA 1 yC _______ 2 5 8 1 16 _______ 2 5 12 Como M também é ponto médio de BD, temos: xM 5 xB 1 xD _______ 2 5 2 ] 1 1 xD _______ 2 5 2 } xD 5 3 e yM 5 yB 1 yD _______ 2 5 12 ] 7 1 yD _______ 2 5 12 } yD 5 17 Concluímos, então, que D(3, 17). 3 1 yPe _______ 2 5 6 ] yPe 5 9 Logo, o simétrico do ponto P em relação ao ponto T é Pe(7, 9). A(0, 8) B(1, 7) C(4, 16) D(xD, yD) M(xM, yM) Baricentro de um triângulo As três medianas de um triângulo interceptam-se em um mesmo ponto G que divide cada mediana, a partir do vértice, na razão 2 para 1. O ponto G é chamado de baricentro do triângulo. A CB G N (ponto médio de AC u)P (ponto médio de ABu) M (ponto médio de BCu) AG ____ GM 5 BG ___ GN 5 CG ___ GP 5 2 __ 1 Assim, temos: 1 1 xPe _______ 2 5 4 ] xPe 5 7 62 C a p ít u lo 2 • G e o m e tr ia a n a lít ic a : p o n to e r e ta R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . CAP 02.indb 62 04.10.10 13:53:02 Com base nessa propriedade e conhecendo as coordenadas dos vértices de um triângulo, podemos determinar as coordenadas de seu baricentro, conforme mostra o teorema a seguir. Se A(xA, yA), B(xB, yB) e C(xC, yC) são vértices de um triângulo, então o baricentro G(xG, yG) desse triângulo é tal que: xG 5 xA 1 xB 1 xC ____________ 3 e yG 5 yA 1 yB 1 yC ____________ 3 Demonstração Qualquer que seja a posição do triângulo ABC no plano cartesiano, haverá pelo menos uma mediana não paralela a nenhum dos eixos coordenados. Suponha que AM seja essa mediana e G(xG, yG) seja o baricentro desse triângulo, em que A(xA, yA), B(xB, yB) e C(xC, yC), com xM . xG . xA e yM . yG . YA (para qualquer outra posição do triângulo, a demonstração é análoga). yG yM xA xG yA y A O M C B A� G G� xxM M� As retas paralelas AAe, GGe e MMe concorrem com as retas AM e AeMe; portanto, pelo teorema de Tales: 2 __ 1 5 xG 2 xA ________ xM 2 xG ] xG 2 xA 5 2xM 2 2xG 3xG 5 xA 1 2 3 xB 1 xC _______ 2 ] 3xG 5 xA 1 xB 1 xC Como M é ponto médio de BC, podemos substituir xM por xB 1 xC _______ 2 e, portanto: Raciocinando de modo análogo em relação ao eixo Oy, temos também: yG 5 yA 1 yB 1 yC ____________ 3 } xG 5 xA 1 xB 1 xC ____________ 3 } 3xG 5 xA 1 2xM Substituímos (II) em (I), obtendo: AG ____ GM 5 2 __ 1 (II) Como G é baricentro, temos: AG ____ GM 5 AeGe _____ GeMe ] AG ____ GM 5 xG 2 xA ________ xM 2 xG (I) 63 S e ç ã o 2 .1 • P o n to R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . V3_P1_CAP_02A.indd 63 3/17/11 2:12:22 PM 10 Determinar o baricentro G do triângulo ABC em que A(4, 2), B(1, 5) e C(7, 23). 11 Um triângulo ABC é tal que A(1, 6), B(7, 1) e o bari- centro é G(2, 24). Determinar o vértice C(xC, yC). EXERCÍCIOS RESOlvIdOS Resolução As coordenadas (xG, yG) do baricentro do triângulo ABC são: xG 5 xA 1 xB 1 xC ____________ 3 5 4 1 1 1 7 __________ 3 5 4 yG 5 yA 1 yB 1 yC ____________ 3 5 2 1 5 1 (23) _____________ 3 5 4 __ 3 Então, concluímos que G @ 4, 4 __ 3 # . Resolução O baricentro G(xG, yG) 5 G(2, 24) é tal que: xG 5 xA 1 xB 1 xC ____________ 3 ] 2 5 1 1 7 1 xC __________ 3 } xC 5 22 e yG 5 yA 1 yB 1 yC ____________ 3 ] 24 5 6 1 1 1 yC __________ 3 } yC 5 219 Concluímos, então, que o vértice C é C(22, 219). 12 Determine o ponto médio M do segmento AB em cada um dos casos. a) A(5, 9) e B(1, 13) b) A @ 2, 3 __ 2 # e B(21, 2) c) A @ dll 2 , 1 1 dll 3 # e B @ 1 2 dll 2 , dll 3 2 1 # 15 Dois vértices opostos de um quadrado ABCD são os pontos A(2, 5) e B(2, 9). Obtenha os outros dois vértices. 16 Dois vértices consecutivos de um paralelogramo ABCD são os pontos A(1, 6) e B(3, 8). Determine os vértices C e D, sabendo que as diagonais desse paralelogramo se cruzam no ponto P @ 3 __ 2 , 5 # . 17 Determine o simétrico do ponto A em relação ao ponto Q, nos seguintes casos: a) A(3, 6) e Q(5, 9) b) A(23, 8) e Q @ 2, 4 __ 3 # 19 Obtenha o baricentro G do triângulo ABC nos se- guintes casos: a) A(1, 3), B(8, 1) e C(6, 5) b) A @ 3 __ 2 , 4 # , B @ 1 __ 4 , 2 1 __ 2 # e C @ 2, 5 __ 6 # 13 As bases AD e BC de um trapézio são tais que A(0, 8), B(1, 6), C(21, 2) e D(24, 0). Calcule o compri- mento da base média desse trapézio. (Nota: A base média do trapézio é o segmento que une os pontos médios dos lados não paralelos.) 18 O segmento AM é mediana e o ponto G é baricentro do triângulo ABC representado a seguir. Determine as coordenadas do vértice A. 14 Calcule o comprimento da mediana AM do triângulo ABC, em que A(3, 7), B(28, 8) e C(2, 10). 20 Para estudar o movimento de um astro que se desloca com velocidade constante em trajetória retilínea, um astrônomo fixou um plano cartesiano, contendo essa trajetória, e adotou nos eixos coor- denados uma unidade conveniente para grandes distâncias. Em certo momento, o cientista observou que o astro estava no ponto A(3, 6) e quatro minutos depois estava no ponto B(5, 8). EXERCÍCIOS pROpOStOS Resolva os exercícios complementares 13 a 19. 2 4 5 7 yA xA A G M C B O x y Luneta astronômica a) Qual era a posição do astro dois minutos após a passagem pelo ponto A? b) Qual era a posição do astro um minuto após a passagem pelo ponto A? 64 C a p ít u lo 2 • G e o m e tr ia a n a lít ic a : p o n to e r e ta R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . CAP 02.indb 64 04.10.10 13:53:04