Lição 24 — Equação da circunferência
Forma reduzida (x-a)² + (y-b)² = r². Forma geral. Posição relativa entre reta e circunferência. Tangentes e potência de ponto.
Used in: 1.º ano EM (15 anos) · Equiv. Math II japonês · Equiv. Klasse 10/11 alemã
Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Definição rigorosa e propriedades
"Uma circunferência é o conjunto de todos os pontos em um plano que estão a uma distância fixa, chamada raio, de um ponto fixo, chamado centro da circunferência." — Stitz–Zeager Precalculus §7.2
Elevando ambos os lados ao quadrado (ambos não-negativos, portanto equivalente):
Forma geral
Expandindo a forma reduzida:
Recuperação dos parâmetros (sem completar quadrado):
- Centro:
- Raio: — existe real somente se .
Circunferência de centro e raio . Todo ponto da curva está à distância de .
Posição relativa — reta e circunferência
Seja a distância do centro à reta .
Posição relativa — dois círculos
Sejam de raios com distância .
| Posição | Critério |
|---|---|
| Externos disjuntos | |
| Tangentes externamente | |
| Secantes | |
| Tangentes internamente | |
| Um dentro do outro |
Tangente em ponto da curva
Potência de ponto
Exemplos resolvidos
Exercise list
38 exercises · 9 with worked solution (25%)
- Ex. 24.1ApplicationAnswer key
Escreva a equação da circunferência de centro e raio .
- Ex. 24.2Application
Escreva a equação da circunferência de centro e raio .
- Ex. 24.3Application
Escreva a equação da circunferência de centro e raio .
- Ex. 24.4Application
Da equação : identifique centro e raio.
- Ex. 24.5Application
Da equação : identifique centro e raio.
- Ex. 24.6Application
O ponto está dentro, fora ou sobre a circunferência ? Justifique substituindo.
- Ex. 24.7Application
Determine a posição de em relação ao círculo .
- Ex. 24.8ApplicationAnswer key
Escreva a equação do círculo cujo diâmetro tem extremos e .
- Ex. 24.9ApplicationAnswer key
Encontre os pontos de interseção de com .
- Ex. 24.10Application
Classifique a posição da reta em relação ao círculo .
- Ex. 24.11Application
A equação representa algum círculo real?
- Ex. 24.12Application
Determine a circunferência circunscrita ao triângulo de vértices , e .
- Ex. 24.13Application
Determine as equações das circunferências tangentes ao eixo em com raio .
- Ex. 24.14Application
Determine os pontos comuns de com o círculo .
- Ex. 24.15Modeling
Uma torre de celular em cobre raio de 30 km. Escreva a equação da fronteira de cobertura.
- Ex. 24.16Modeling
Dois sismos: epicentro com alcance 100 km; epicentro com alcance 150 km. Há região com tremor de ambos?
- Ex. 24.17ModelingAnswer key
Pista circular de atletismo com comprimento de 400 m. Calcule o raio em metros.
- Ex. 24.18Application
Encontre a tangente ao círculo no ponto .
- Ex. 24.19ApplicationAnswer key
Calcule o comprimento da tangente externa do ponto ao círculo .
- Ex. 24.20Application
Classifique a posição relativa dos círculos e .
- Ex. 24.21Application
Encontre a tangente ao círculo no ponto .
- Ex. 24.22Application
Quantas retas tangentes partem de ao círculo ? Qual é o comprimento de cada uma?
- Ex. 24.23Modeling
O raio mínimo de uma curva de estrada é . Para m/s, , m/s², calcule .
- Ex. 24.24ApplicationAnswer key
Determine o centro do círculo que passa por , e .
- Ex. 24.25Modeling
Dois satélites em órbitas circulares de raios 6500 km e 7000 km em torno da Terra. Eles se cruzam?
- Ex. 24.26Application
Encontre a reta tangente ao círculo no ponto .
- Ex. 24.27Understanding
Mostre que com representa um círculo.
- Ex. 24.28Understanding
Prove que dois círculos tangentes externamente têm distância entre centros igual a .
- Ex. 24.29Challenge
Determine o maior círculo inscrito no triângulo de vértices , e .
- Ex. 24.30ChallengeAnswer key
Quantas retas são tangentes simultâneas aos círculos e ?
- Ex. 24.31Challenge
Três torres de celular em medem distâncias km a um celular. Determine a posição do celular.
- Ex. 24.32ChallengeAnswer key
Determine o lugar geométrico dos pontos tais que , com e .
- Ex. 24.33Proof
Demonstre, usando parametrização, que a tangente é perpendicular ao raio no ponto de tangência.
- Ex. 24.34Proof
Demonstre a fórmula da potência de ponto: é constante para qualquer secante por .
- Ex. 24.35Understanding
Determine a equação geral do círculo de centro passando pelo ponto .
- Ex. 24.36Challenge
Encontre a corda do círculo ao longo da reta .
- Ex. 24.37Modeling
Em Ridge Regression, é um disco. Descreva geometricamente onde fica a solução ótima.
- Ex. 24.38ProofAnswer key
Prove que dois círculos tangentes internamente têm distância entre centros igual a .
Fontes
- Stitz–Zeager Precalculus — Carl Stitz, Jeff Zeager · v3 2013 · EN · CC-BY-NC-SA · §7.2 Circles. Fonte primária para forma padrão, forma geral, posição relativa, tangentes e demonstrações.
- OpenStax College Algebra 2e — Jay Abramson et al. · 2021 · EN · CC-BY 4.0 · §8.3. Exercícios de modelagem e forma reduzida.
- Wikilivros — Matemática elementar — comunidade · vivo · PT-BR · CC-BY-SA · seção Geometria analítica. Exercícios no padrão vestibular/ENEM e modelagem brasileira (cobertura de antenas, trilateração).