Matemática, perguntado por Vorazes, 1 ano atrás

Encontre a equação da mediatriz do segmento PQ , sendo P(1,2) e Q(-3,4) . Em seguida , escolha um ponto qualquer dessa mediatriz e mostre que ele equidista de P e Q. ???????

Soluções para a tarefa

Respondido por Lukyo
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Temos os seguintes pontos

P(1,\,2)~\text{ e }~Q(-3,\,4).


\bullet~~ Encontrar o coeficiente angular m do segmento PQ:

m=\dfrac{\Delta y}{\Delta x}=\dfrac{y_{_{Q}}-y_{_{P}}}{x_{_{Q}}-x_{_{P}}}\\\\\\ m=\dfrac{4-2}{-3-1}\\\\\\ m=\dfrac{2}{-4}\\\\\\ \boxed{\begin{array}{c} m=-\,\dfrac{1}{2} \end{array}}


\bullet~~ Encontrar o ponto médio M(x_{_{M}},\,y_{_{M}}) do segmento PQ:

x_{_{M}}=\dfrac{x_{_{P}}+x_{_{Q}}}{2}\\\\\\ x_{_{M}}=\dfrac{1+(-3)}{2}\\\\\\ x_{_{M}}=\dfrac{1-3}{2}\\\\\\ x_{_{M}}=\dfrac{-2}{2}\\\\\\ \boxed{\begin{array}{c}x_{_{M}}=-1 \end{array}}\\\\\\\\ y_{_{M}}=\dfrac{y_{_{P}}+y_{_{Q}}}{2}\\\\\\ y_{_{M}}=\dfrac{2+4}{2}\\\\\\ y_{_{M}}=\dfrac{6}{2}\\\\\\ \boxed{\begin{array}{c}y_{_{M}}=3 \end{array}}


O ponto médio do segmento PQ é o ponto M(-1,\,3).


\bullet~~ Encontrar o coeficiente angular m_{\perp} da reta mediatriz do segmento PQ.

(A reta mediatriz do segmento PQ é a reta perpendicular ao segmento PQ que passa pelo ponto médio deste segmento)


Como a reta mediatriz é perpendicular ao segmento PQ, devemos ter

m_{\perp}\cdot m=-1\\\\ m_{\perp}=-\,\dfrac{1}{m}\\\\\\ m_{\perp}=-\,\dfrac{1}{(-\frac{1}{2})}\\\\\\ m_{\perp}=-1\cdot (-2)\\\\ \boxed{\begin{array}{c} m_{\perp}=2 \end{array}}


\bullet~~ Encontrando a equação da reta mediatriz do segmento PQ:

(A reta mediatriz r é a reta que passa pelo ponto M(-1,\,3) com coeficiente angular m_{\perp}=2 )

r:~~y-y_{_{M}}=m_{\perp}\cdot (x-x_{_{M}})\\\\ r:~~y-3=2\cdot (x-(-1))\\\\ r:~~y-3=2\cdot (x+1)\\\\ r:~~y-3=2x+2\\\\ r:~~y=2x+2+3\\\\ \boxed{\begin{array}{c} r:~~y=2x+5 \end{array}}


\bullet~~ Mostrar que um ponto A(x_{_{A}},\,y_{_{A}}) qualquer da reta mediatriz é equidistante de P e Q:

Se A pertence à reta mediatriz, então as coordenadas de A devem satisfazer a equação da reta r:

y_{_{A}}=2x_{_{A}}+5


Calculando a distância de A até P:

d_{_{AP}}=\sqrt{(x_{_{P}}-x_{_{A}})^2+(y_{_{P}}-y_{_{A}})^2}\\\\ d_{_{AP}}=\sqrt{(1-x_{_{A}})^2+(2-y_{_{A}})^2}\\\\ d_{_{AP}}=\sqrt{(1-x_{_{A}})^2+(2-(2x_{_{A}}+5))^2}\\\\ d_{_{AP}}=\sqrt{(1-x_{_{A}})^2+(2-2x_{_{A}}-5)^2}\\\\ d_{_{AP}}=\sqrt{(1-x_{_{A}})^2+(-2x_{_{A}}-3)^2}\\\\ d_{_{AP}}=\sqrt{(x_{_{A}}-1)^2+(2x_{_{A}}+3)^2}\\\\ d_{_{AP}}=\sqrt{x_{_{A}}^2-2x_{_{A}}+1+4x_{_{A}}^2+12x_{_{A}}+9}\\\\ d_{_{AP}}=\sqrt{5x_{_{A}}^2+10x_{_{A}}+10}\\\\ d_{_{AP}}=\sqrt{5\,(x_{_{A}}^2+2x_{_{A}}+2)}~~~~~~\mathbf{(i)}


Calculando a distância de A até Q:

d_{_{AQ}}=\sqrt{(x_{_{Q}}-x_{_{A}})^2+(y_{_{Q}}-y_{_{A}})^2}\\\\ d_{_{AQ}}=\sqrt{(-3-x_{_{A}})^2+(4-y_{_{A}})^2}\\\\ d_{_{AQ}}=\sqrt{(-3-x_{_{A}})^2+(4-(2x_{_{A}}+5))^2}\\\\ d_{_{AQ}}=\sqrt{(-3-x_{_{A}})^2+(4-2x_{_{A}}-5)^2}\\\\ d_{_{AQ}}=\sqrt{(-3-x_{_{A}})^2+(-2x_{_{A}}-1)^2}\\\\ d_{_{AQ}}=\sqrt{(x_{_{A}}+3)^2+(2x_{_{A}}+1)^2}\\\\ d_{_{AQ}}=\sqrt{x_{_{A}}^2+6x_{_{A}}+9+4x_{_{A}}^2+4x_{_{A}}+1}\\\\ d_{_{AQ}}=\sqrt{5x_{_{A}}^2+10x_{_{A}}+10}\\\\ d_{_{AQ}}=\sqrt{5\,(x_{_{A}}^2+2x_{_{A}}+2)}~~~~~~\mathbf{(ii)}


Comparando \mathbf{(i)} e \mathbf{(ii)}, concluímos que

\boxed{\begin{array}{c}d_{_{AP}}=d_{_{AQ}} \end{array}}


Assim, verificamos que um ponto qualquer da reta mediatriz é equidistante de P e Q.

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