Ensino MédioÂngulo de duas Retas

Problemas sobre assuntos estudados no Ensino Médio devem ser postados aqui. Se o problema for de Vestibular, poste-o no fórum Pré-Vestibular

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olgario
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Ângulo de duas Retas

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ngulo de 2 Retas.GIF
ngulo de 2 Retas.GIF (3.67 KiB) Exibido 585 vezes
Num manual escolar, vem o seguinte problema:
Escreva a equação de uma recta que contém o Ponto [tex3]A\rightarrow(1\,,\,5)[/tex3] e faz com a reta [tex3]y\,=\,x[/tex3] um ângulo de [tex3]60^\circ[/tex3] .

E acrescenta:
O problema tem duas soluções como mostra a figura acima.
(A figura apresenta tal como esta que desenhei, [tex3]2[/tex3] ângulos de [tex3]60^\circ[/tex3] exatamente localizados onde estes estão.
Só que, no desenho do livro, a reta [tex3]y\,=\,x[/tex3] , desenhada a verde, não segue a inclinação devida,ou seja, não respeita a condição [tex3]y\,=\,x[/tex3] como eu aqui a desenhei, __ e que penso estar certa __ fazendo de bissetriz entre o 1º e o 3º quadrantes, mas estando mais inclinada na vertical para o lado do eixo dos [tex3]yy[/tex3] , se cruzando em [tex3](2\,,\,3)[/tex3] fazendo com que o triângulo formado pela reta horizontal [tex3]y\,=\,5[/tex3] e as outras duas que se cruzam,(a laranja e a verde) seja equilátero.

Eu estou equivocado em relacão à reta [tex3]y\,=\,x[/tex3], ou há algo de errado nesta questão ?
Gostava que algém me esclarecesse.


A RESOLUÇÃO prossegue dizendo:
Vamos escrever um vetor diretor da reta [tex3]y\,=\,x[/tex3] e determinar um vetor que tenha, por exemplo, norma [tex3]1[/tex3] , e faça com o vetor diretor um ângulo de [tex3]60^\circ[/tex3]
Temos [tex3]y\,=\,x[/tex3]
Um vetor diretor da reta é por exemplo:[tex3]\vec{u}\,=\,(1\,,\,1)[/tex3]
[tex3]\text { \vec{v}\,=\,(a\,,\,b) }[/tex3]
[tex3]\text{ ||\vec{v}||\,=\,1[/tex3]

Seja [tex3]\vec{v}\,=\,(a\,,\,b)[/tex3]
Temos:

[tex3]\begin{cases}
\sqrt{a^2+b^2}\,=\,1\\
(a\,,\,b)(1\,,\,1)\,=\,\sqrt{a^2+b^2}\,.\,\sqrt{2}\,.\,\frac{1}{2}
\end{cases}[/tex3]

Desenvolvendo este sistema, chegam à solução cuja resposta é dada abaixo.


Resposta:
Um vetor diretor da reta pode ser:
[tex3](\sqrt{2}-\sqrt{6}\,,\,\sqrt{2}\,+\sqrt{6}) \text{ ou } (\sqrt{2}\,+\,\sqrt{6}\,,\,\sqrt{2}-\sqrt{6})[/tex3]
[tex3]A\rightarrow(1\,,\,5)[/tex3]

A reta tem de equação:

[tex3](x,y)\,=\, (1\,,\,5)+ K(\sqrt{2}\,-\,\sqrt{6}\,,\,\sqrt{2}\,+\,\sqrt{6})\,,\,K \in R[/tex3]

ou

[tex3](x,y)\,=\,(1\,,\,5)\,+\,K(\sqrt{2}\,+\,\sqrt{6}\,,\,\sqrt{2}\,-\,\sqrt{6})\,,\,K\in R[/tex3]

Agradeço desde já qualquer esclarecimento.

Atenciosamente
olgario

Última edição: olgario (Ter 17 Nov, 2009 18:24). Total de 1 vez.



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olgario
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Re: Ângulo de duas Retas

Mensagem não lida por olgario »

ngulo de 2 Retas.GIF
ngulo de 2 Retas.GIF (5.61 KiB) Exibido 556 vezes
Olá a todos. Estive tentando entender este problema, e creio que a solução gráfica correta é como está acima.

[tex3](\sqrt{2}-\sqrt{6}\,,\,\sqrt{2}+\sqrt{6})\,=\,(-1,03527618041\,,\,3,86370330516)[/tex3]
[tex3]\text{ x } \text{ y }[/tex3] [tex3]\text{ x } \text{ y }[/tex3]
Coordenadas do vetor diretor da reta S (ambos a verde)


[tex3](\sqrt{2}+\sqrt{6}\,,\,\sqrt{2}-\sqrt{6})\,=\,(3,86370330516\,,\,-1,03527618041)[/tex3]
[tex3]\text{ x } \text{ y } \text{ x }[/tex3] [tex3]\text{ y }[/tex3]
Coordenadas do vetor diretor da reta t (ambos a cor laranja)

Como o ponto A[tex3](1\, ,\, 5 )[/tex3] pertence à reta, então a reta tem de equação:

[tex3](x\,,\,y\,)\,=\,(1\,,\,5)\,+\,k(\sqrt{2}-\sqrt{6}\,,\,\sqrt{2}+\sqrt{6})[/tex3] [tex3]\text{ OU }[/tex3] [tex3](x\,,\,y\,)\,=\,(1\,,\,5 )\,+\,k(\sqrt{2}\,+\,\sqrt{6}\,,\,\sqrt{2}-\sqrt{6})[/tex3]

Ou seja, o problema tem duas soluções. Que são as duas retas [tex3]\,\,\,\huge s \text { e } \huge t[/tex3] .
Ambas conteém o ponto A[tex3](1\,,\,5)[/tex3] e ambas fazem um ângulo de [tex3]60 ^\circ[/tex3] com a reta [tex3]x\,=\, y[/tex3]



Para o caso da reta [tex3]\huge s[/tex3] temos a equação reduzida [tex3]:\,\,\,\,\,y \, =\,mx+b[/tex3]

[tex3]y\,=\,\frac{(-\sqrt{2}-\sqrt{6})x\,+\,5(-\sqrt{2}+\sqrt{6}+(\sqrt{2}+\sqrt{6})}{(-\sqrt{2}+\sqrt{6})}\,\,\,\,\Rightarrow\,\,y\,=\,-3.732050809x\,+\,8,732050811[/tex3]
[tex3]\text{ inclina.\angle 105^o;\text{ ord. orig.}[/tex3]

Para o caso da reta [tex3]\huge t[/tex3] temos a equação reduzida [tex3]:\,\,\,\,\,y\, =\,mx+b[/tex3]

[tex3]y\,=\,\frac{(-\sqrt{2}+\sqrt{6})x-5(\sqrt{2}+\sqrt{6})-(-\sqrt{2}+\sqrt{6})}{(-\sqrt{2}-\sqrt{6})}\,\,\,\,\Rightarrow\,\,y\,=-0,2679491923x\,+\,5,267949194[/tex3]
[tex3]\text{ inclina.\angle 165^o;\text{ ord. orig.}[/tex3]


Creio que esteja certo. Se alguém encontrar algum erro, por favor diga algo.
obrigado

Última edição: olgario (Qua 09 Dez, 2009 18:17). Total de 1 vez.



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Re: Ângulo de duas Retas

Mensagem não lida por olgario »

Em relaçâo à parte inferior do sistema,referido na 1ª postagem, ela resulta do facto de: [tex3]cos\alpha\,=\,\frac{\large|\vec{u}.\vec{v}|}{\large||\vec{u}||.||\vec{v}||[/tex3]

Donde:[tex3]|\vec{u}.\vec{v}|\,=\,||\vec{u}||.||\vec{v}||.cos\alpha[/tex3]

Daí:

[tex3]\begin{cases}
\sqrt{a^2+b^2}\,=\,1\\
|\vec{u}.{\vec{v}|\,=\,||\vec{u}||.||\vec{v}||.cos\alpha\end{ases}\;\;\Rightarrow \begin{cases}
\sqrt{a^2+b^2}\,=\,1\\
|(a.b)(1.1)|\,=\,\sqrt{a^2+b^2}\,.\,\sqrt{1^2+1^2}\,.\,cos60^o\end{cases}[/tex3]

e que continuando fica:

[tex3]\begin{cases}
\sqrt{a^2+b^2}\,=\,1\\
|a+b|\,=\,1.\sqrt{2}\,.\,\frac{1}{2}\end{cases}[/tex3]

Última edição: olgario (Qui 10 Dez, 2009 18:21). Total de 1 vez.



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