(EsPCEx - 2012)
Considere a circunferência (λ) x2 + y2 - 4x = 0 e o ponto P (1, ). Se a reta t é tangente a λ no ponto P, então a abscissa do ponto de intersecção de t com o eixo horizontal do sistema de coordenadas cartesianas é
Gabarito:
Primeiramente vamos descobrir a equação da reta a partir do que nos foi dado, de que o ponto P pertence a ela.
Seja a equação de t a seguinte:
Substituindo P em t, temos:
Substituindo o valor de b em t:
O que nós queremos saber é o valor de x na reta t para quando y = 0. Portanto,
Portanto, só precisamos descobrir o valor de m.
Observe a figura a seguir:
A circunferência e as retas r, s e q não tem nada em comum com o enunciado. Esta figura é uma figura genérica que nos ajudará a entender o cálculo do coeficiente angular de um reta tangente à circunferência. Considere que a reta s é paralela ao eixo x (abscissas) e passa pelo centro C e a reta q é perpendicular à reta r e passa pelo centro da circunferência C. A reta r é a reta tangente.
Repare no ponto E. O ângulo é o ângulo que a reta tangente r faz com s, logo, é o ângulo que gera o coeficiente angular da equação da reta r, já que s é paralelo ao eixo x e m = tg(
).
Ora, da figura, é fácil ver que . Se nós temos o ponto P, nós podemos descobrir o ponto E (como feito na parte anterior da resolução desta questão) em função do coeficiente angular da equação da reta r. Então, conhecendo o ponto P, o ponto C e o ponto E, nós temos o valor de
. É só substituir na equação
para descobrirmos o valor de
.
Voltemos para o nosso exercício aplicando a figura anterior a ele. No nosso exercício, a reta s da figura anterior já o próprio eixo x, pois C = (2,0). Como temos P = (1,) e E = (
,0), então, podemos fazer:
, sendo
e
Logo,
Como nós descobrimos m, agora podemos descobrir x:
A alternativa correta é, portanto, a Letra A.
**Repare nesta segunda solução:
Observe de novo a figura acima e a volte para os dados do enunciado, ou seja, a reta s é igual ao eixo x e o ponto P é (1,).
Perceba que o triângulo PEC é um triângulo retângulo. Chamando o ponto E de (xE, 0), então:
PE = , PC = 2 e EC = 2 - xE
Podemos xE fazendo o teorema de Pitágoras e descobrir:
PE2 + PC2 = EC2 => (1 - xE)2 + 3 + 22 = (2 - xE)2 = 1 - 2xE + xE2 + 3 + 4 = 4 - 4xE + xE2 => 2xE = -4 => xE = -2. Bem mais fácil!
Dica: sempre que a figura for fácil de se desenhar ou pelo menos desenhável, desenha a figura e tenta entender o sentido geométrico dela. Fica muito mais rápido!