PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 4 (Matemática) do ITA 2015
Texto-base das questões 01 a 20 · Matemática
\mathbb{R} : conjunto dos números reais
\mathbb{C} : conjunto dos números complexos
i : unidade imaginária: i^2 = -1
|z| : módulo do número z \in \mathbb{C}
\operatorname{Re}(z) : parte real do número z \in \mathbb{C}
\operatorname{Im}(z) : parte imaginária do número z \in \mathbb{C}
\det A : determinante da matriz A
\operatorname{tr} A : traço da matriz quadrada A, que é definido como a soma dos elementos da diagonal principal de A.
Potência de matriz : A^1 = A, A^2 = A \cdot A, \ldots, A^k = A^{k-1} \cdot A, sendo A matriz quadrada e k inteiro positivo.
\operatorname{d}(P, r) : distância do ponto P à reta r
\overline{AB} : segmento de extremidades nos pontos A e B
[a, b] = \{x \in \mathbb{R} : a \le x \le b\}
[a, b[ = \{x \in \mathbb{R} : a \le x < b\}
]a, b] = \{x \in \mathbb{R} : a < x \le b\}
]a, b[ = \{x \in \mathbb{R} : a < x < b\}
X \setminus Y = \{x \in X \text{ e } x \notin Y\}
\sum_{k=0}^n a_k = a_0 + a_1 + a_2 + \dots + a_n, sendo n inteiro não negativo
Observação: Os sistemas de coordenadas considerados são os cartesianos retangulares.
Seja C uma circunferência tangente simultaneamente às retas r: 3x + 4y - 4 = 0 e s: 3x + 4y - 19 = 0. A área do círculo determinado por C é igual a
- A\dfrac{5\pi}{7}.
- B\dfrac{4\pi}{5}.
- C\dfrac{3\pi}{2}.
- D\dfrac{8\pi}{3}.
- E\dfrac{9\pi}{4}.
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Resolução comentada
As retas r e s têm o mesmo coeficiente em x e y (3 e 4), logo são paralelas. Uma circunferência tangente às duas ao mesmo tempo fica entre elas, com o diâmetro igual à distância entre as retas.
A distância entre retas paralelas ax+by+c_1=0 e ax+by+c_2=0 é:
- Aqui c_1=-4 e c_2=-19, então |c_1-c_2|=15.
- \sqrt{3^2+4^2}=5.
- d=\dfrac{15}{5}=3.
Como o diâmetro vale 3, o raio é R=\dfrac{3}{2}.
A área do círculo é:
Alternativa E.
Pegadinha: A alternativa C engana quem calcula \pi R em vez de \pi R^2; também é comum usar 3 como raio, esquecendo que a distância entre as retas é o diâmetro.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AValor sem relação com o cálculo; não decorre do raio 3/2.
- BValor sem relação com o cálculo; não decorre do diâmetro 3.
- CCorresponde a \pi R com R=3/2 (esquece de elevar ao quadrado).
- DValor sem relação com o cálculo; não decorre do raio correto.
Assuntos: Círculo: comprimento, arcos e áreas, Ponto e reta no plano cartesiano.
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Fonte: ITA 2015 · Matemática. Prova oficial ↗