Um brinquedo é composto de um alvo com moldura circular e buracos também com formato de círculos. A pessoa joga a bolinha e, caso acerte, recebe uma certa quantidade de pontos.
Para fabricar o alvo, Pedro usou um sistema cartesiano e escreveu a equação de cada uma das circunferências que representam os buracos.
• Buraco (1): (x - 1)2 + (y - 4)2 = 16
• Buraco (2): (x - 1)2 + (y - 10)2 = 4
• Buraco (3): (x - 1)2 + (y - 13)2 = 1
Sabendo que os centros de circunferências estão alinhados e são duas a duas tangentes, dentre as opções a seguir a única que representa a circunferência que delimita a moldura do alvo é
A
(x - 1)2 + (y - 7)2 = 49
B
(x - 1)2 + (y - 8)2 = 64
C
(x - 1)2 + (y - 10)2 = 100
D
(x - 1)2 + (y - 12)2 = 144
E
(x - 1)2 + (y - 14)2 = 196
Respostas
Resposta:
E) (x - 1)2 + (y - 14)2 = 196
Explicação passo-a-passo:
A circunferência está centrada no ponto (3,4) e a pergunta quer saber qual a equação da circunferência sabendo que o barbante mede 6 cm.
Com essas informações, temos que o raio da circunferência é igual a 6, e que a equação geral da circunferência centrada em um ponto (x0,y0) é dada por:
(x-x0)² + (y-y0)² = r²
Substituindo os valores, tem-se que a equação da circunferência é:
(x-3)² + (y-4)² = 6²
x²- 6x + 9 + y² - 8y + 16 = 36
(x - 1)2 + (y - 14)2 = 196
A circunferência que delimita a moldura do alvo é (x - 1)² + (y - 7)² = 49, alternativa A.
Circunferências
Uma circunferência é o conjunto dos pontos que estão a uma mesma distância de um ponto comum chamado centro. As circunferências podem ser representadas pela equação reduzida:
(x - xc)² + (y - yc)² = r²
onde (xc, yc) é o centro e r é o raio.
Nesta questão, temos 3 buracos representados pelas circunferências dadas:
- O buraco 1 tem centro em (1, 4) e raio 4;
- O buraco 2 tem centro em (1, 10) e raio 2;
- O buraco 3 tem centro em (1, 13) e raio 1.
Então, a circunferência que representa a moldura será tangente ao buraco 1 e ao buraco 3. Seu diâmetro será AB, onde:
A(buraco 1) = (1, yc - r) = (1, 4 - 4) = (1, 0)
B(buraco 3) = (1, yc + r) = (1, 13 + 1) = (1, 14)
Logo, o comprimento de AB é 14 unidades, então o raio da moldura mede 7. O centro da moldura será o ponto médio de AB, em (1, 7), logo:
(x - 1)² + (y - 7)² = 7²
(x - 1)² + (y - 7)² = 49
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