Geometria Analítica – Retas
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ESTUDO DA RETA
EQUAÇÃO GERAL DA RETA
Seja a reta r definida pelos pontos A(xA,yA) e B(xB,yB). Todo ponto P(x,y), pertencente a reta r, deve estar alinhado com A e B.
Logo, desenvolvendo-se o determinante:
= 0
(yA – yB) x + (xB – xA)y + xA yB yA = 0
Podemos escrever ax + by + c = 0, onde:
, sendo a ≠ 0 e b ≠ 0.
EQUAÇÃO REDUZIDA DA RETA
Dada uma reta r de equação ax + by + c = 0, sua equação reduzida é obtida isolando-se y como mostra o exemplo abaixo.
Fazendo e teremos:
Onde:
• m é chamado de coeficiente angular e n é chamado de coeficiente linear.
COEFICIENTE ANGULAR (M)
O coeficiente angular é responsável pela declividade da reta, pois é igual a tangente do ângulo de inclinação.
m = tg θ ou ainda
Observação
Para descobrir a equação da reta que passa por um ponto P(xᵖ, yᵖ) dado e coeficiente angular m co-nhecido usamos a fórmula:
y – yᵖ = m (x – xᵖ)
COEFICIENTE LINEAR (N)
O coeficiente linear é o responsável por nos mostrar a interseção da reta com o eixo y.
y = mx + n
y = n eixo y → x = 0
Logo, o ponto é (0,n)
EQUAÇÕES SEGMENTÁRIAS
Consideremos uma reta r que não passa pelo ponto (0,0), intercepta o eixo x no ponto A (a,0) e o eixo y no ponto (0,b).
Vamos agora encontrar a equação reduzida da reta acima.
Calculando o coeficiente angular, teremos:
Utilizando a forma reduzida y = mx + n em que m = e n = b chegaremos a:
Dividindo os dois membros por ab (x ≠ 0 e y ≠ 0), encontraremos:
Observação
Podemos chegar ao mesmo resultado considerando um ponto qualquer P(x,y) e fazendo:
Esta é a forma segmentária da equação da reta que não passa por (0,0) e intercepta os eixos nos pontos (a,0) e (0,b).
Exemplo:
A forma segmentária da equação da reta que corta os eixos nos pontos (2,0) e (0,-3) é:
A reta cuja equação segmentária é corta os eixos nos pontos (-4,0) e (0,3).
Se y = 2x – 3 é a equação reduzida da reta podemos chegar a forma segmentária da seguinte forma:
y = 2x – 3 → 2x – y = 3 → 2x/3 – y/3 = 3/3 → 2x/3 + y/-3 = 1 → x/3/ + y/-3 = 1
Equação segmentária da reta que passa nos pontos (, 0) e (0, 3).
EQUAÇÕES PARAMÉTRICAS
São estabelecidas duas equações em função de outra variável. Observe abaixo:
Exemplo:
Dada a reta 2x + 3y – 6 = 0, vamos encontrar as suas equações paramétricas.
2x = 6 – 3y
x = 3 – Y
X = 3 (1 – = t, temos que:
x = 3t e y = 2 – 2t
que são chamadas de equações paramétricas de r.
POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE DUAS RETAS
PARALELAS
Análise Vetorial:
Se duas retas são paralelas, então os vetores normais são paralelos. Logo:
Observação
Caso os coeficientes lineares sejam iguais, as retas serão coincidentes.
PERPENDICULARES
ou ainda
Análise Vetorial:
Se duas retas são perpendiculares, então os vetores normais são perpendiculares.
ÂNGULO FORMADO POR DUAS RETAS
Caso q seja agudo:
Observação
Análise vetorial:
O ângulo entre duas retas pode ser calculado utilizando-se os vetores normais da seguinte forma:
Exemplo:
Calcule o ângulo formado pelos vetores e .
DISTÂNCIA ENTRE PONTO E RETA
Seja a reta r de equação ax + by + c = 0 e o ponto P(xP, yP). A distância entre a reta r e o ponto P é dada por: