lista de Álgebra linear i (planos e retas)
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Álgebra Linear ITRANSCRIPT
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RETAS
1) Estabelecer as equações vetoriais, paramétricas, simétricas das retas nos seguintes casos:
a) determinada pelo ponto A(1,–2,1) e pelo vetor v
=(3,1,4);
b) determinada pelos pontos A(2,-1,3) e B(3,0,–2) ;
c) possui o ponto A(1,–2,3) e é paralela à reta definida pelo ponto B(2,0,1) e pelo vetor diretor v
=(2,–2,3);
d) possui o ponto M (1,5,–2) e é paralela à reta determinada pelos pontos A(5,–2,3) e
B(–1,–4,3);
e) possui o ponto A(2,1,0) e é paralela à reta de equação
21z
34y
52x:r −
=+
=−+ ;
f) possui o ponto A(–6,7,9) e é paralela ao vetor
v
= (–2,0,–2);
g) possui o ponto A(0,0,4) e é paralela ao vetor v
=(8,3,0);
h) possui o ponto A(2, –2,1) e é paralela ao eixo OX ;
i) possui o ponto A(8,0,–11) e é paralela ao eixo OZ.
2) Sendo A=(4,3,0) e B=(–2,–3,3), os pontos M e N dividem o segmento AB em três partes. Sabendo que o ponto P=(0,-1,0), liga-se aos pontos A e B formando as retas PM e PN, determine o ângulo formado entre elas.
RESP: θ = arc cos 31 ,θ ≅ 700 31'43''
3) A reta 2 4:
4 5 3x z
r− +
= = , forma um ângulo de 300 com
a reta determinada pelos pontos A(0,−5,−2) e
B(1, n−5, 0). Calcular o valor de n. RESP: n=7 ou n=1
4) Determine as equações da reta r definida pelos pontos A (2,–1,4) e B= 21 rr ∩ , com
+=+=
=
−−
=−
=−
m2zm21y
m3x:r e
21z
43y
21x:r 21 .
RESP:
+=+−=2xz1xy
5) Determinar as equações paramétricas da reta t, que é perpendicular a cada uma das retas:
a) 3 2 2 44 8: 3 e :
2 4 10 2x y y z
s z r x− − − +
= = + = =−
, e
que passa pelo ponto P(2,3,5);
b) 2 2 2-y: 3 3 e r: x 4
2 4 -2 3x y z
s z−
= = + + = =− −
, e
que passa pelo ponto P(2,–3,1);
c) 2 3
:10 18
y xr
z x= − −
= +
e
2 12:
6 272
yx
sy
z
−=
− +=
, e que passa
pelo ponto P(3,−3,4).
6) São dadas as retas
−=+=
1z2y1zx
:r e
−=+=
5zy3zx
:s e o
ponto A(3,–2,1). Determine as coordenadas dos pontos P e Q pertencentes, respectivamente a r e a s, de modo que A seja o ponto médio do segmento PQ. RESP: P(1, –1,0) e Q(5,3,2)
7) Determine as equações da reta s, traçada pelo ponto P(−1,−3,1), que seja concorrente com a reta
−=−=
2z2y1z3x
:r e seja ortogonal ao vetor ( )1,0,2v −= .
RESP: 3 1: 1
1 2y zs x + −
+ = =−
8) Determinar os pontos da reta r : 132 1 2: yx zr +−
= =− − que têm:
a) abscissa 5 b) ordenada 4 c) cota 1.
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PLANOS 1) Determine a equação geral do plano π que:
a) passa pelo ponto D(1,–1,2) e é ortogonal ao vetor v
=(2,–3,1);
b) passa pelo ponto A(1,−2,1) e é paralelo aos vetores kjia
−+= e k2jib
−+= ;
c) passa pelos pontos A(–2,1,0) , B(–1,4,2) e
C( 0,–2,2);
d) passa pelos pontos P(−2,1,0),Q(−1,4,2) e R(0,−2,2);
e)passa pelos pontos A(2,1,5), B(−3,−1,3) e C(4,2,3);
f) passa pelo ponto E( 1,2,2) e contém os vetores v
=(2,–1,1) e w
=( –3,1,−2);
g) passa pelo ponto P(2,−1,3) e é paralelo ao plano XOZ;
RESP: a)π:2x−3y+z−7=0 b)π:x−y−z=0 c)π:12x+2y−9z+22=0 d) π:12x+2y−9z+22=0 e)π:6x−14y−z+7=0 f)π:x+y−z−5=0 g)π:y+1=0
2)Determine a equação geral do plano α que contém os pontos A (1,−2,2) e B(−3,1,−2) e é perpendicular ao plano π: 2x+y−z+8-0. RESP: α: x−12y−10z−5=0
3) Um plano π que contém o ponto P(3,3,−1) intercepta os semieixos coordenados positivos OX,OY e OZ, respectivamente nos pontos A,B, e C, tais que |OB|2|OA| = e | OC|3 || =OA . Determine a equação geral de π. RESP: π;x+2y+3z−6=0
4)Determinar equação geral do plano π que passa pelo ponto A(4, 1, 0) e é perpendicular aos planos
π1: 2x –y –4z– 6 = 0 e π2: x + y + 2z -3 = 0. RESP: π: 2x−8y+ 3z=0
5) Calcule o volume do tetraedro, cujas faces são os planos coordenados e o plano π:5x+4y−10z−20=0.
RESP: VT=320 u.v.
6) Dados os planos π1: -4x +4y –4 = 0 e
π2: -2x + y + z = 0, determine:
a) a interseção entre π1 e π2.
b) o ângulo formado entre π1 e π2.
RESP: a) y = z +2 e x = z+1 b) 30°
7) Sabendo que o plano π: x+y−z−2=0 intercepta os eixos cartesianos nos pontos D, E e F, determine a área A e a altura h do triângulo DEF.
RESP:
8) No paralelepípedo abaixo, tem-se que P = (2,4,3)
a) Determine a equação do plano que passa pelos pontos A, E e C.
b) Determine a equação do plano que passa pelos pontos O, P e D.
c) Determine a equação do plano que contém a face BCDP
d) Determine as coordenadas de um vetor normal ao plano que contém face DPFE
9) Determine um vetor normal:
a) ao plano α determinado pelos pontos P=(-1,0,0),
Q = (0,1,0) e R = (0,0,-1)
b) ao plano β que passa pelos pontos A=(1,0,1) e
B= (2,2,1) e é paralelo ao vetor (1,-1,3)
c) ao plano π que passa pelo ponto A=(1,0,3) e é ortogonal ao vetor (3,2,5).