apostila matemática cálculo cefet capítulo 01 introdução

Upload: matematica-mathclassy

Post on 31-May-2018

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    1/22

    Captulo 1

    INTRODUO

    Neste captulo apresentaremos uma breve reviso de alguns tpicos do

    grau essenciais para

    o estudo do Clculo de uma Varivel Real. Admitiremos a familiaridade do leitor com o con-junto dos nmeros reais, denotado por , com as operaes fundamentais e suas respectivaspropriedades, bem como com a visualizao geomtrica de como uma reta e dos nmerosreais como pontos dessa reta.

    1.1 Desigualdades

    A representao geomtrica dos nmeros reais sugere que estes podem ser ordenados. Usandoos smbolos usuais para maior ( ), maior ou igual ( ), menor ( ), menor ou igual ( ), podemosver, por exemplo, que se

    e

    , ento

    !; no eixo coordenado temos que est

    esquerda de . Para todo

    temos: ou

    , ou

    , ou (

    .

    1.2 Intervalos

    Muitos subconjuntos de so definidos atravs de desigualdades. Os mais importantes so osintervalos.

    Sejam tais que .

    Intervalo aberto de extremidades e , denotado por 1 3

    definido por:

    1 3 ( 7 9 B 9 F H

    a b( )

    Figura 1.1: Intervalo aberto.

    Intervalo fechado de extremidades e , denotado por P Q definido por:

    P Q ( 7 9 B 9 F H

    9

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    2/22

    10 CAPTULO 1. INTRODUO

    a b][

    Figura 1.2: Intervalo fechado.

    Intervalo semi-aberto e intervalo semi-fechado, so denotados e definidos, respectivamente,por:

    P 4 3 ( 7 9 C B 9 Fe 1

    Q ( 7 9 6 B 9 F H

    a b[ )

    a( ]

    b

    Figura 1.3: Intervalos semi-abertos e semi-fechados.

    Os quatro intervalos assim definidos so ditos limitados. Introduzindo os smbolos e ,os quais no so nmeros reais, podemos definir os intervalos ilimitados:

    1

    3 ( 7 9 6 B 9 Fe

    1

    R Q ( 7 9 C B 9 F

    1

    R 3 ( 7 9 B 9 F

    eP

    3 ( 7 9 C B 9 F H

    Note que ( 1

    3 . Os intervalos aparecem de forma natural na resoluo de inequa-es, pois, a soluo , em geral, dada por um intervalo ou uma reunio de intervalos.

    Desigualdades Lineares:

    Determinemos o conjunto-soluo de:

    9

    ! H

    9

    !

    equivalente a 6 9

    ; logo, se !

    , 9

    ; o conjunto-soluo P

    3 . Se

    !, 9

    ; o conjunto-soluo

    1

    H

    Desigualdades Quadrticas:

    Seja 9

    9

    ( !a equao de segundo grau. Denotemos por

    (

    o discri-minante da equao e

    ,

    as razes reais da equao (

    ). O conjunto-soluo

    de umadesigualdade quadrtica depende do sinal de e de

    .

    Para

    !. Se

    !, a desigualdade

    9

    9

    !

    tem conjunto-soluo1

    Q P

    3

    e 9

    9

    !

    tem conjunto-soluo P

    Q

    Se !

    , a desigualdade 9

    9

    !tem conjunto-soluo P

    Q e

    9

    9

    !

    temconjunto-soluo

    1

    Q P

    3 .

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    3/22

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    4/22

    12 CAPTULO 1. INTRODUO

    1.

    (%

    %, para todo

    2.%

    %

    se e somente se 1 3

    , !

    3. % % ( % % % %

    4.%

    %

    se e somente se

    ou $ !

    5.

    (

    %

    %

    %

    %

    , se ( !

    6.%

    %

    %

    %

    %

    %.

    Exemplo 1.2.

    [1] Achar a soluo de:%

    9

    9

    %

    .

    Pelas propriedades anteriores, % 9 9

    %

    equivalente a: 9 9

    ou 9 9

    .

    Se 9

    9

    , ento9 1 9

    3 !

    e 9 !

    ou 9

    ; se 9

    9

    , ento

    9

    "

    !,

    o que impossvel. O conjunto-soluo :

    1

    ! 3 1

    3 H

    [2] Achar a soluo de:%

    9%

    %

    9%.

    Pela propriedades anteriores, %

    9% %

    9% equivalente a:

    9 %

    9% ou

    9 % 9

    % ;Se

    9 %

    9% , ento

    9

    9

    9 ; logo,

    9

    H

    Se

    9 %

    9%, ento

    9 9

    9 , que no possui soluo. O conjunto-soluo :

    $

    H

    1.3.1 Distncia

    Usando o valor absoluto podemos definir a distncia entre dois nmeros reais. A distnciaentre os nmeros reais e

    % %. Ento

    %

    % a distncia de origem.

    Exemplo 1.3.

    [1] A distncia entre os nmeros e

    %

    1

    3% (

    .

    [2] A distncia entre os nmeros

    e

    %

    1

    3%

    (%

    %(

    e a distncia entre osnmeros

    e

    % 1

    3%

    (

    .

    [3] A distncia entre os nmeros

    e

    :

    (

    (

    H

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    5/22

    1.4. PLANO COORDENADO 13

    1.4 Plano Coordenado

    Um par ordenado de nmeros reais uma dupla de nmeros reais1 9 3

    , tais que1 9 3 ( 1 9 3

    se e somente se 9 ( . O elemento 9 do par ordenado chamado primeira coordenada dopar e

    chamado a segunda coordenada do par. De forma anloga representao geo-

    mtrica dos reais, podemos representar geometricamente os pares ordenados. Para isto con-sideramos duas retas, que por convenincia impomos que se intersectem perpendicularmen-te. A reta horizontal chamada eixo das abscissas ou eixo dos 9 e a reta vertical chamadaeixo das ordenadas ou eixo dos

    . A interseo das retas chamada origem, qual asso-

    ciamos o par 1! ! 3

    e atribuimos sentidos a estas retas, que descrevem um plano, chamadoplano coordenado. As quatros regies determinadas no plano por estas retas so chamadasquadrantes. A representao de um par ordenado como um ponto do plano ( e reciproca-mente), feita de forma anloga a do eixo coordenado. Por exemplo, os seguintes pontos

    ( 1

    3 ( 1

    3 ( 1

    3 ( 1

    3 , tem a seguinte representao no plano

    coordenado:

    D

    A2

    1

    -1

    -2

    -2 10x

    y

    B

    C

    Figura 1.4:

    Usando o teorema de Pitgoras podemos definir a distncia entre dois pontos do plano coor-denado.

    B

    x

    y

    x

    y

    1 2

    1

    2

    A

    d

    y

    x

    Figura 1.5:

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    6/22

    14 CAPTULO 1. INTRODUO

    Sejam

    ( 1 9 3 e

    ( 1 9

    3 pontos do plano. A distncia

    entre

    e

    :

    1

    3(

    1 9

    9

    3

    1

    3

    A distncia possui as seguintes propriedades imediatas.

    Proposio 1.1. Sejam

    , e pontos do plano, ento:

    1.

    1

    3 !

    e

    1

    3 ( !

    se e somente se

    (

    .

    2.

    1

    3(

    1

    3.

    3.

    1

    3

    1

    3

    1

    3 .

    Exemplo 1.4.

    [1] Calcule a distncia entre os pontos

    ( 1

    3e

    ( 1

    3. Aplicando a frmula:

    1

    3 (

    1

    3

    1

    1

    3 3

    (

    H

    -2 -1 1 2

    -4

    -3

    -2

    -1

    1

    2

    Figura 1.6:

    [2] Determine o ponto

    , que divide na razo o segmento de reta que liga os pontos1

    3

    e 1

    3 .

    Sejam8 ( 1

    3 , ( 1

    3 ospontosdadose ( 1 9 3

    o ponto procurado e ( 1 9

    3 ,

    ( 1

    3 pontos auxiliares como no desenho:

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    7/22

    1.5. EQUAO DA RETA 15

    P

    Q

    S T

    R

    Figura 1.7:

    Os tringulos

    e

    so semelhantes; logo:

    1

    3

    1

    3

    (

    1

    3

    1

    3

    e

    1

    3

    1

    3

    (

    1

    3

    1

    3

    H

    Por outro lado,

    1

    3 (

    1

    3

    e

    1

    3(

    1

    3

    H

    Aplicando a frmula da distncia, temos que:

    1

    3 ( 9

    ,

    1 3 (

    e

    1

    3 (

    .Obtemos o sistema:

    '

    9

    (

    (

    que tem como soluo:9

    ( (

    ; logo ( 1

    3.

    1.5 Equao da Reta

    1.5.1 Equao Geral da Reta

    Sejam ( 1 9

    3 e

    ( 1 9

    3 dois pontos distintos no plano:

    x1 2

    2

    1

    P

    P

    1

    2y

    y

    x x

    y

    Figura 1.8:

    A equao da reta que passa pelos pontos

    e

    :

    9

    ( !

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    8/22

    16 CAPTULO 1. INTRODUO

    onde (

    , ( 9

    9

    e ( 9

    9

    . Veja [TA], [LB].

    Se ( !

    a reta horizontal; se ( !

    a reta vertical. O ponto

    ( 1 9

    3 pertence reta

    9

    ( !se

    9

    ( !.

    Exemplo 1.5.

    [1] Ache a equao da reta que passa pelos pontos ( 1

    3 e

    ( 1

    3 .

    Neste caso: (

    (

    , (

    (

    e (

    ; logo, a equao :

    9

    ( !.

    1 1 2 3x

    4

    2

    2

    4

    y

    Figura 1.9: A reta

    9

    (!.

    [2] Determine

    tal que o ponto ( 1

    3pertena reta

    9

    (!

    .

    O ponto ( 1

    3 pertence reta

    9

    ( !se, e somente se

    ( !; logo,

    (

    .

    1 1 2 3 4 5x

    1

    1

    2

    3

    4

    y

    Figura 1.10: A reta

    9

    ( !e o ponto

    ( 1

    B 3

    .

    1.5.2 Equao Reduzida da Reta

    Se uma reta no paralela ao eixo dos

    , ento ( !

    . Fazendo:

    (

    9

    9

    e

    (

    9

    9

    9

    9

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    9/22

    1.5. EQUAO DA RETA 17

    obtemos a equao reduzida da reta:

    (

    9

    chamado coeficiente angular da reta e

    coeficiente linear da reta. fcil ver que a equaoda reta que passa pelo ponto

    ( 1 9

    3 e tem coeficiente angular :

    (

    1 9 9

    3

    Exemplo 1.6.

    [1] Obtenha a equao reduzida da reta que passa pelos pontos

    ( 1

    3 e

    ( 1

    3.

    Neste caso: (

    e fazemos

    (

    ou

    (

    ; ento, se9

    (

    e

    (

    , temos,

    9

    ( !

    ou ( 9

    .

    1 1 2 3x

    2

    1

    1

    2

    y

    Figura 1.11: A reta ( 9

    .

    [2] Escreva na forma reduzida a equao:

    9

    ( !

    .

    A forma reduzida do tipo (

    9

    ; ento, (

    9

    1.5.3 Paralelismo e Perpendicularismo de Retas

    Sejam

    (

    9

    e

    (

    9

    as equaes de duas retas. As retas so paralelas se, esomente se:

    (

    H

    As retas so perpendiculares se, e somente se:

    (

    H

    Logo, as retas de equaes 9

    (

    !e

    9

    ( !so perpendiculares, se, e

    somente se:

    ( ! H

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    10/22

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    11/22

    1.6. EQUAES DAS CNICAS 19

    1.6 Equaes das Cnicas

    A equao do segundo grau em duas variveis:

    9

    9

    (!

    sendo

    e

    no simultanemente nulas representa, em geral, uma curva no plano chamadacnica, cuja natureza depende dos coeficientes

    ,

    ,

    , e . Podemos considerar dois casos:

    ( !

    e

    ( !

    e

    ( !.

    Caso 1 : Se

    ( !

    e

    ( !

    , completando quadrados dos binmios nas variveis 9 e

    , a equaoacima pode ser escrita como:

    1 9

    3

    1

    3

    (

    onde

    (

    ,

    (

    e (

    . Se ( ! , o lugar geomtrico um ponto.

    Se

    e

    ou

    tem sinais opostos, no existe lugar geomtrico. Se

    ( !

    , a equao pode serescrita como:

    1

    3

    1 9

    3

    1

    3

    (

    H

    Se

    !

    (

    e

    tem o mesmo sinal) e

    tem o mesmo sinal de

    ou

    , a equao1

    3pode

    ser escrita como:

    1

    3

    1 9

    3

    1

    3

    (

    onde

    (

    e

    (

    . A equao 1

    3 representa uma elipse centrada em1

    3 e eixosparalelos aos eixos coordenados; no caso particular

    (

    , a equao representa um crculo deraio , centrado em

    1

    3 :

    1 9

    3

    1

    3

    (

    Se

    !(

    e

    tem sinais opostos). Se !

    e

    !

    (ou !

    e

    !), a equao 1 3 pode

    ser escrita como:

    1

    3

    1 9

    3

    1

    3

    (

    onde

    (

    e

    (

    .

    Se !

    e

    !

    (ou !

    e

    !), a equao 1 3 pode ser escrita como:

    1

    3

    1

    3

    1 9

    3

    (

    onde

    (

    e

    (

    . As equaes 1

    3 e 1

    3 representam uma hiprbole de eixos paralelosaos eixos coordenados.

    Se ( !

    , a equao pode ser escrita como:

    1 9

    3

    1

    3 ( !

    , que representa duasretas que se intersectam.

    Caso 2: Se

    ( !ou

    (

    !. Supondo

    ( !e

    (

    !, a equao :

    9

    ( !

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    12/22

    20 CAPTULO 1. INTRODUO

    que representa uma parbola de eixo paralelo ao eixo dos 9 .

    Se

    ( !

    e ( !

    a equao :

    9

    9

    ( !

    que a equao de uma parbola de eixo paralelo ao eixo dos . Se

    ( ( !

    , a equaorepresenta uma reta.

    Exemplo 1.8.

    Diga o que representam as seguintes equaes:

    [1]

    9

    9

    ( !.

    [2]9

    9(

    .[3]

    9

    (

    .

    [4] 9

    9

    ( !.

    [5] 9

    9

    ( !.

    [6] 9

    (! .

    [7] 9

    ( !.

    Solues:

    [1]

    (

    ,

    (

    ,

    !;

    (

    , (

    e ( ; logo,

    ( ,

    ( , (

    ,

    (

    e

    (

    . A equao representa uma elipse centrada no ponto 1

    3de equao:

    1 9 3

    1 3

    (

    H

    [2]

    (

    (

    ,

    ! ; (

    ,

    ( ! e

    (

    ; logo, ( ,

    (

    ,

    ( ! e ( ( . Aequao representa um crculo centrado em 1

    ! 3, de raio

    e tem a forma:1 9

    3

    (

    .

    1 2 3 4 5 6x

    2

    4

    6

    8

    10

    y

    1 1 2 3x

    2

    1

    1

    2

    y

    Figura 1.14: Desenhos do exemplo [1] e [2], respectivamente.

    [3] Como

    ( ,

    ( ,

    (

    ( !e

    (

    , temos:

    !, (

    ( !, (

    ,

    (%

    % (

    e

    (. A equao representa uma hiprbole e pode ser escrita como:

    9

    (

    H

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    13/22

    1.6. EQUAES DAS CNICAS 21

    [4] Como

    ( , (

    , (

    , ( e (

    , temos:,

    !,

    (

    ,

    (

    , (

    ,

    (

    e

    ( . A equao representa uma hiprbole:

    1 9

    3

    1

    3

    (

    H

    4 2 2 4x

    3

    2

    1

    1

    2

    3

    y

    2 2 4x

    4

    2

    2

    4

    y

    Figura 1.15: Desenhos do exemplo [3] e [4], respectivamente.

    [5] Como

    (

    !e

    ( !, a equao representa duas retas concorrentes; de fato:

    9

    9

    ( 1 9

    3

    1

    3 ( !

    . Logo,1 9

    3 ( 1

    3; ento,

    ( 9

    ou ( 9

    .

    [6] Como

    ( ! , ( , a equao representa uma parbola de eixo paralelo ao eixo dos 9 .

    4 2 2 4x

    4

    3

    2

    1

    1

    2

    3

    y

    1 1 2 3 4 5x

    2

    1

    1

    2

    y

    Figura 1.16: Desenhos do exemplo [5] e [6], respectivamente.

    [7] Como ( !

    , a equao representa uma parbola de eixo paralelo ao eixo dos

    .

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    14/22

    22 CAPTULO 1. INTRODUO

    3 2 1 1 2 3x

    1.0

    0.5

    0.5

    1.0

    1.5

    2.0

    y

    Figura 1.17: Desenho do exemplo [7].

    1.7 Trigonometria

    Inicialmente faremos uma reviso do conceito de radiano. Sabemos que arcos de crculos quesubtendem o mesmo ngulo central so semelhantes e que a razo da semelhana a razoentre os raios. Num crculo de centro

    e raio

    , seja

    o comprimento do arco

    subtendido

    pelo ngulo central .

    A

    B

    l

    r

    O

    Figura 1.18:

    diretamente proporcional a

    e medida do ngulo

    . Admitindo que o arco e o raio sejammedidos com a mesma unidade e denotando por

    1

    3 a medida do ngulo

    , temos

    (

    1

    3 , onde a constante

    depende da unidade de medida de ngulos escolhida. Radiano a unidade de medida de ngulos para a qual

    (

    , ou seja, tal que (

    1

    3 . Emresumo, a medida do ngulo

    em radianos dada pela razo:

    B

    , onde

    o comprimentodo arco subtendido no crculo cujo centro o vrtice do ngulo e

    o raio do crculo. Como ocomprimento de um semi-crculo ou arco de !

    , ento !

    ( radianos; logo,

    (

    !

    "

    (

    H

    Note que a medida de um ngulo em radianos no depende da unidade de comprimento consi-derada. No plano coordenado consideremos um crculo orientado no sentido anti-horrio,centrado na origem e de raio igual a . Este crculo denominado crculo trigonomtrico. Oponto

    , interseo do crculo com o semi-eixo positivo das abscissas chamado origem. Ospontos

    ,

    ,

    ,

    , interseesdo crculo com os eixos coordenados o dividem em quatro partescongruentes.

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    15/22

    1.7. TRIGONOMETRIA 23

    B

    C A

    D

    III

    II I

    IV

    Figura 1.19:

    Como a equao do crculo 9

    (

    , seu comprimento

    (

    . Portanto, a medida dequalquer arco deste crculo igual a sua medida em radianos.Considere o ngulo

    que determina sobre o crculo de raio , o arco de origem

    ( 1

    ! 3

    e

    extremidade

    ( 1 9 3

    tais que% % ( 9

    e% % (

    , como no desenho:

    M

    O

    P A

    Figura 1.20:

    O seno do ngulo denotado por 1 3 e definido por: 1 3 ( H

    O co-seno do ngulo

    denotado por 1

    3

    e definido por: 1

    36 ( 9 H

    A tangente do ngulo

    denotada por

    1

    3 e definida por:

    1 3 (

    se 9 ( !

    ; equivalente-mente,

    1

    3(

    1 3

    1

    3

    se 1

    3 ( ! H

    A co-tangente do ngulo

    denotada por

    1

    3

    e definida por

    1

    3(

    se

    ( !

    ; equiva-lentemente,

    1

    3(

    1

    3

    1 3

    se 1

    3 ( ! H

    Identidade Fundamental : Do tringulo

    e como 9

    (

    , tem-se:

    1

    3

    1 3 (

    H

    As definies de seno, co-seno, tangente e co-tangente de um ngulo agudo so coerentes comnossa definio. Por simetria, podemos obter os valores para os arcos maiores que B

    . Como

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    16/22

    24 CAPTULO 1. INTRODUO

    dois arcos so congruentes se suas medidas diferirem por um mltiplo de

    , temos que doisarcos congruentes tem a mesma origem e a mesma extremidade, portanto o mesmo seno, co-seno, etc. comum representar todos os arcos congruentes ao arco por

    , onde

    um

    nmero inteiro. A partir das relaes anteriores, definimos a secante e a co-secante do ngulo

    por:

    1

    3(

    9

    (

    1

    3

    e 1 3 (

    (

    1 3

    onde 1 3 ( ! e 1 3 ( ! , respectivamente. A seguir apresentamos algumas propriedades:

    Se

    (

    B

    :

    1

    3

    1

    3(

    H Se

    ( B

    : 1 3

    1

    3(

    H Se

    (

    :

    1 3

    1 3 (

    H Observamos que para qualquer ngulo tem-se:%

    1 3

    %

    e%

    1

    3%

    H

    Adio dos arcos :

    1 3 (

    1 3

    1

    3

    1 3

    1 3 H

    1 3 (

    1

    3

    1

    3

    1 3

    1 3 H

    1 3 (

    1

    3

    1

    3

    1

    3

    1

    3

    H

    A verificao destas propriedades pode ser considerada como exerccio. Usando as definies possvel deduzir muitas outras propriedades ou identidades trigonomtricas. Por exemplo:

    1. 1

    3

    (

    1 3

    1

    3

    2. 1

    3

    (

    1 3

    1 3

    3. 1

    3(

    1

    3

    4.

    1

    3(

    1

    3

    H

    A seguir os valores mais utilizados de seno e co-seno:

    ! B

    B

    B

    B

    B

    1 3 !

    B

    B

    B

    B

    !

    1

    3

    B

    B

    B

    !

    B

    B

    B

    B

    B

    B

    B

    1 3

    B

    B

    B

    B

    B

    !

    1 3

    B

    B

    !

    B

    B

    B

    1.7.1 Aplicaes

    Lei dos Senos Para qualquer tringulo

    verifica-se:

    1 3

    (

    1 3

    (

    1 3

    onde ( % %

    , ( %

    %, (

    %

    %so os lados opostos aos ngulos

    (

    ,

    (

    e

    (

    , respectivamente. Considere o seguinte desenho:

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    17/22

    1.8. EXERCCIOS 25

    C

    B

    D

    b

    a

    A

    c

    Figura 1.21:

    Seja

    o ponto obtido pela interseo da reta que passa por

    e perpendicular ao lado

    .

    Logo:

    1 3 (

    % %

    %

    %

    1 3 (

    % %

    % %

    o que implica: %

    %

    1 3 ( % % ( % %

    1 3 . Portanto:

    (

    . Analogamente,obtemos:

    1 3

    (

    1 3

    (

    1 3

    H

    rea de um tringulo : Como aplicao direta da lei dos senos, obtemos a rea do tringulo

    :

    (

    1 3 (

    1 3 (

    1 3 H

    1.8 Exerccios

    1. Ache a soluo das seguintes desigualdades e represente no eixo coordenado o conjuntosoluo:

    (a) 9

    9

    !

    (b)9

    9

    (c) 9

    9

    (d)1 9 3

    1 9

    ! 3 !

    (e)%

    9

    %

    (f)%

    9 %

    %

    9

    %

    (g) 9

    ! 9 !

    (h)%

    9

    %

    %

    9

    %

    (i)

    9

    9

    (j) % 9

    % %9

    % !

    (k)

    9

    9

    9

    (l)%

    9

    %

    %9

    % %

    ! 9

    %

    (m) 9

    9

    1 9 3

    (n)%

    9

    9

    %

    (o)%

    9

    9

    %

    %9

    %

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    18/22

    26 CAPTULO 1. INTRODUO

    (p)%

    9

    %

    %9

    %

    %9

    %

    (q)%

    9

    %

    %9

    %

    %

    ! 9

    %

    (r)%

    9

    %

    %9

    %

    2. Determine os valores de9

    tais que:

    (a) 9

    ( 9

    (b)

    1 9

    3

    ( 9

    (c)

    9

    9

    (

    9

    (d) 9

    ( 9

    (e)%

    9

    % ( %9

    %

    (f)%

    9

    %

    (%

    9

    %

    (g)%

    9% ( %

    9

    %

    (h)%

    9

    % (

    %

    9

    %

    3. Verifique se verdadeiro ou falso, dando um exemplo no caso de serem falso:

    (a) Para todo 9 ,

    e

    :%

    9

    % ( %9

    %

    % %

    % %e

    (b) para todo 9 e

    :%

    9 %

    %

    9%

    % %

    .

    4. Marque os seguintes pontos no plano coordenado e calcule a distncia entre eles:

    (a) 1 3 1 3

    (b) 1! 3 1

    3

    (c)1

    3 1

    3

    (d) 1

    3 1

    3

    (e) 1

    3

    1!

    3

    (f)1

    3

    1

    3

    (g)1

    3

    1

    3

    (h)1

    ! 3 1

    !

    3

    (i)1 3 1

    3

    (j) 1

    D

    3

    1

    3

    5. Utilize a frmula da distncia para verificar que os pontos1

    3 , 1

    3 , 1 !

    3 so coli-neares.

    6. Utilize a frmula da distncia para verificar que os comprimentos das diagonais de umretngulo so iguais.

    7. Verificar que os seguintes pontos: 1

    3 ,1

    3 e 1

    3 so os vrtices de umtringulo equiltero.

    8. Determine os pontos equidistantes dos pontos 1!

    3 e 1

    3 .

    9. Verifique que a distncia do ponto 1 9 3 reta 9 ( !

    % 9

    %

    H

    10. Determine a distncia entre as retas 9

    ( !e

    9

    ( !.

    11. Ache a equao da reta que passa pelos pontos:

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    19/22

    1.8. EXERCCIOS 27

    (a) ( 1

    3

    ( 1

    3

    (b) ( 1

    3

    ( 1

    3

    (c) ( 1

    3

    ( 1 ! 3

    (d) ( 1

    3

    ( 1

    3

    (e) ( 1

    3

    ( 1

    3

    (f) f) ( 1

    3

    ( 1

    3

    12. Obtenha a equao da reta paralela reta

    9

    ( !e que passa pelo ponto

    (

    1

    3 .

    13. Ache a equao da reta perpendicular reta

    9

    ( !e que passa pelo ponto

    ( 1

    3 .

    14. Verifique que as retas

    9

    (

    e

    9

    ( !so perpendiculares.

    15. Determine a natureza das curvas representadas pelas seguintes equaes:

    (a)

    9

    ( !

    (b) 9

    (

    (c) 9

    9

    ( !

    (d)

    9

    9

    ( !

    (e) 9

    9

    ( !

    (f) 9

    9

    ( !

    (g) 9

    (

    (h)9

    9

    ( ! H

    (i) 9

    9

    !

    (!

    (j) 9

    9

    ( ! H

    (k) 9

    9

    ( !

    (l) 9

    9

    ! ( ! H

    (m) 9

    9

    !

    I ! ( !

    (n)

    9

    9

    (

    H

    16. Seja

    um ponto numa parbola ou numa elipse. Uma reta que passe por

    dita tangen-te parbola ou elipse no ponto

    se a parbola ou a elipse esto contidas inteiramente

    num dos semi-planos determinado pela reta. Verifique que a a reta

    ( 9

    tangente parabola

    ( 9

    9

    no ponto 1!

    3 .

    17. Dada a reta ( 9

    e o crculo 9

    ( , determine

    tal que:

    (a) sejam secantes;

    (b) sejam tangentes.

    18. Para que valores de

    a reta

    (

    9 tangente ao crculo 9

    !

    ( !?

    19. Obter o valor simplificado de:

    (a)

    "

    (b)

    "

    (c) 1

    3

    (d) 1

    ! 3

    (e) 1

    ! 3

    (f)

    "

    "

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    20/22

    28 CAPTULO 1. INTRODUO

    20. Verifique as seguintes identidades trigonomtricas:

    (a) 1 9 3

    1 9 3 (

    1

    93

    (b)

    (

    1 9 3

    (c) 6 1 9 3

    1 9 3

    1 9 3 (

    (d) 6 1 9 3

    1 9 3 1

    1 9 3

    1 9 3 3 (

    (e) 1

    3

    1 3 (

    "

    21. Prove as seguintes propriedades:

    (a) 1

    3

    1 3 (

    "

    "

    (b) 1 3

    1 3 (

    "

    "

    (c) 1

    3

    1 3 (

    "

    "

    (d)

    1 3

    1 3 (

    "

    "

    22. Num tringulo de ngulos

    e

    e lados

    e tal que

    (

    , verifique:

    (a) (

    "

    "

    !

    "

    (

    "

    "

    !

    "

    e (

    !

    "

    "

    "

    H

    (b) 1 3 (

    1

    3(

    H

    (c) A rea do tringulo

    1

    3 1

    3 1

    3 . Esta expresso chamada Frmulade Hern.

    23. Lei dos Co-senos: Para qualquer tringulo

    , verifique:

    (a)

    (

    1

    3

    (b) (

    1

    3

    (c) (

    1

    3

    onde ( % %

    , ( %

    %, (

    %

    %so os lados opostos aos ngulos

    (

    ,

    (

    e (

    , respectivamente.

    24. Determine a rea do tringulo

    , se:(a) (

    ! (

    (

    (b) (

    (

    (

    (c) (

    (

    (

    (d) (

    (

    ! (

    %

    25. Sejam a reta (

    9

    e

    o ngulo formado pela reta e o eixo positivo dos9

    . Verifiqueque (

    1

    3 . Determine a equao da reta que passa pelo ponto indicado e forme com

    o eixo dos 9 o ngulo dado.

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    21/22

    1.8. EXERCCIOS 29

    (a)

    (

    ( 1

    3

    (b)

    (

    ( 1

    3

    (c)

    (

    8 ( 1 9

    3

    (d) ( ! 8 ( 1 9

    3

    (e) (

    %

    ( 1

    ! 3

    (f) (

    8 ( 1

    3

    (g) (

    ( 1

    3

    (h) (

    ( 1

    3

    26. Dada a equao

    1 3 9

    1 3 9

    1 3

    (! , sendo ! :

    (a) Para que valores de

    a equao tem solues reais?

    (b) Para que valores de

    a equao admite razes reais negativas?

    27. Resolva as inequaes:

    (a)

    1 9 3

    1 9 3

    (b)%

    1 9 3 %

    (c)

    1 9 3

    (d) D 1 9 3

    se 9E P !

    Q

    28. Um poste na posio vertical, colocado num plano horizontal, encontra-se a

    de umaparede plana e vertical. Neste instante, o sol projeta a sombra do poste na parede. Saben-do que esta sombra tem

    e que a altura do poste

    !

    , determine a inclinao dosraios solares em relao ao plano horizontal.

    29. Um retngulo com lados adjacentes medindo 1 3

    e 1 3

    com!

    tem perme-tro igual a

    Calcule a rea do retngulo.

    30. Um navio, navegando em linha reta, passa sucessivamente pelos pontos

    ,

    e

    . Ocomandante, quando o navio est em

    , observa um farol e calcula o ngulo

    (

    !

    . Aps navegar

    milhas at

    , verifica o ngulo

    (

    !

    . Quantas milhas separao farol do ponto

    ?

  • 8/14/2019 Apostila Matemtica Clculo CEFET Captulo 01 Introduo

    22/22

    30 CAPTULO 1. INTRODUO