Math ClubMath Club
v1 · padrão canônico

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

(xa)2+(yb)2=r2(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2
Choose your door

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):

(xa)2+(yb)2=r2(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2
what this means · Equação reduzida da circunferência. Cada ponto (x, y) da curva satisfaz esta igualdade.

Forma geral

Expandindo a forma reduzida:

x2+y2+Dx+Ey+F=0x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0
what this means · Forma geral da equação de circunferência. D = -2a, E = -2b, F = a² + b² - r².

Recuperação dos parâmetros (sem completar quadrado):

  • Centro: (a,b)=(D/2, E/2)(a, b) = (-D/2,\ -E/2)
  • Raio: r=D2/4+E2/4Fr = \sqrt{D^2/4 + E^2/4 - F} — existe real somente se D2+E24F>0D^2 + E^2 - 4F > 0.
xyC = (a, b)r(x, y)

Circunferência de centro C=(a,b)C = (a, b) e raio rr. Todo ponto da curva está à distância rr de CC.

Posição relativa — reta e circunferência

Seja dd a distância do centro CC à reta \ell.

Posição relativa — dois círculos

Sejam C1,C2C_1, C_2 de raios r1,r2r_1, r_2 com distância d=C1C2d = |C_1 C_2|.

PosiçãoCritério
Externos disjuntosd>r1+r2d > r_1 + r_2
Tangentes externamented=r1+r2d = r_1 + r_2
Secantesr1r2<d<r1+r2\lvert r_1 - r_2 \rvert < d < r_1 + r_2
Tangentes internamented=r1r2d = \lvert r_1 - r_2 \rvert
Um dentro do outrod<r1r2d < \lvert r_1 - r_2 \rvert

Tangente em ponto da curva

Potência de ponto

Exemplos resolvidos

Exercise list

38 exercises · 9 with worked solution (25%)

Application 21Understanding 3Modeling 6Challenge 5Proof 3
  1. Ex. 24.1ApplicationAnswer key

    Escreva a equação da circunferência de centro (0,0)(0, 0) e raio r=5r = 5.

  2. Ex. 24.2Application

    Escreva a equação da circunferência de centro (2,3)(2, 3) e raio 44.

  3. Ex. 24.3Application

    Escreva a equação da circunferência de centro (1,5)(-1, 5) e raio 10\sqrt{10}.

  4. Ex. 24.4Application

    Da equação (x3)2+(y+2)2=16(x - 3)^2 + (y + 2)^2 = 16: identifique centro e raio.

  5. Ex. 24.5Application

    Da equação x2+y24x+6y12=0x^2 + y^2 - 4x + 6y - 12 = 0: identifique centro e raio.

  6. Ex. 24.6Application

    O ponto (3,4)(3, 4) está dentro, fora ou sobre a circunferência x2+y2=25x^2 + y^2 = 25? Justifique substituindo.

  7. Ex. 24.7Application

    Determine a posição de (0,0)(0, 0) em relação ao círculo (x2)2+(y1)2=4(x - 2)^2 + (y - 1)^2 = 4.

  8. Ex. 24.8ApplicationAnswer key

    Escreva a equação do círculo cujo diâmetro tem extremos (0,0)(0, 0) e (6,8)(6, 8).

  9. Ex. 24.9ApplicationAnswer key

    Encontre os pontos de interseção de y=xy = x com x2+y2=8x^2 + y^2 = 8.

  10. Ex. 24.10Application

    Classifique a posição da reta y=x+5y = x + 5 em relação ao círculo x2+y2=16x^2 + y^2 = 16.

  11. Ex. 24.11Application

    A equação x2+y2+4x2y+10=0x^2 + y^2 + 4x - 2y + 10 = 0 representa algum círculo real?

  12. Ex. 24.12Application

    Determine a circunferência circunscrita ao triângulo de vértices (0,0)(0,0), (4,0)(4,0) e (0,3)(0,3).

  13. Ex. 24.13Application

    Determine as equações das circunferências tangentes ao eixo xx em (3,0)(3, 0) com raio 55.

  14. Ex. 24.14Application

    Determine os pontos comuns de y=xy = x com o círculo x2+y24x=0x^2 + y^2 - 4x = 0.

  15. Ex. 24.15Modeling

    Uma torre de celular em (0,0)(0, 0) cobre raio de 30 km. Escreva a equação da fronteira de cobertura.

  16. Ex. 24.16Modeling

    Dois sismos: epicentro A=(0,0)A = (0, 0) com alcance 100 km; epicentro B=(120,0)B = (120, 0) com alcance 150 km. Há região com tremor de ambos?

  17. Ex. 24.17ModelingAnswer key

    Pista circular de atletismo com comprimento de 400 m. Calcule o raio em metros.

  18. Ex. 24.18Application

    Encontre a tangente ao círculo x2+y2=25x^2 + y^2 = 25 no ponto (3,4)(3, 4).

  19. Ex. 24.19ApplicationAnswer key

    Calcule o comprimento da tangente externa do ponto (5,0)(5, 0) ao círculo x2+y2=4x^2 + y^2 = 4.

  20. Ex. 24.20Application

    Classifique a posição relativa dos círculos x2+y2=9x^2 + y^2 = 9 e (x8)2+y2=16(x-8)^2 + y^2 = 16.

  21. Ex. 24.21Application

    Encontre a tangente ao círculo (x2)2+(y1)2=9(x-2)^2 + (y-1)^2 = 9 no ponto (5,1)(5, 1).

  22. Ex. 24.22Application

    Quantas retas tangentes partem de (7,0)(7, 0) ao círculo x2+y2=9x^2 + y^2 = 9? Qual é o comprimento de cada uma?

  23. Ex. 24.23Modeling

    O raio mínimo de uma curva de estrada é r=v2/(μg)r = v^2/(\mu g). Para v=30v = 30 m/s, μ=0,7\mu = 0{,}7, g=9,81g = 9{,}81 m/s², calcule rr.

  24. Ex. 24.24ApplicationAnswer key

    Determine o centro do círculo que passa por (1,0)(1, 0), (1,0)(-1, 0) e (0,1)(0, 1).

  25. Ex. 24.25Modeling

    Dois satélites em órbitas circulares de raios 6500 km e 7000 km em torno da Terra. Eles se cruzam?

  26. Ex. 24.26Application

    Encontre a reta tangente ao círculo (x1)2+(y+2)2=40(x-1)^2 + (y+2)^2 = 40 no ponto P0=(3,4)P_0 = (3, 4).

  27. Ex. 24.27Understanding

    Mostre que x2+y2+Dx+Ey+F=0x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0 com D2+E24F>0D^2 + E^2 - 4F > 0 representa um círculo.

  28. Ex. 24.28Understanding

    Prove que dois círculos tangentes externamente têm distância entre centros igual a r1+r2r_1 + r_2.

  29. Ex. 24.29Challenge

    Determine o maior círculo inscrito no triângulo de vértices (0,0)(0,0), (6,0)(6,0) e (0,8)(0,8).

  30. Ex. 24.30ChallengeAnswer key

    Quantas retas são tangentes simultâneas aos círculos x2+y2=1x^2 + y^2 = 1 e (x5)2+y2=4(x-5)^2 + y^2 = 4?

  31. Ex. 24.31Challenge

    Três torres de celular em (0,0),(6,0),(3,4)(0,0), (6,0), (3,4) medem distâncias 5,5,45, 5, 4 km a um celular. Determine a posição do celular.

  32. Ex. 24.32ChallengeAnswer key

    Determine o lugar geométrico dos pontos PP tais que PA=2PB|PA| = 2|PB|, com A=(0,0)A = (0,0) e B=(4,0)B = (4,0).

  33. Ex. 24.33Proof

    Demonstre, usando parametrização, que a tangente é perpendicular ao raio no ponto de tangência.

  34. Ex. 24.34Proof

    Demonstre a fórmula da potência de ponto: PAPB|PA| \cdot |PB| é constante para qualquer secante por PP.

  35. Ex. 24.35Understanding

    Determine a equação geral do círculo de centro (0,0)(0,0) passando pelo ponto (a,0)(a, 0).

  36. Ex. 24.36Challenge

    Encontre a corda do círculo x2+y22x2y6=0x^2 + y^2 - 2x - 2y - 6 = 0 ao longo da reta y=xy = x.

  37. Ex. 24.37Modeling

    Em Ridge Regression, β12+β22c\beta_1^2 + \beta_2^2 \leq c é um disco. Descreva geometricamente onde fica a solução ótima.

  38. Ex. 24.38ProofAnswer key

    Prove que dois círculos tangentes internamente têm distância entre centros igual a r1r2|r_1 - r_2|.

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).

Updated on 2026-05-05 · Author(s): Clube da Matemática

Found an error? Open an issue on GitHub or submit a PR — open source forever.