Identifique o conjunto de pontos do plano definidos pela condição

Geometria Analítica: Infinito 11 A - Parte 1 Pág. 181 Ex. 30

Enunciado

Sendo $A(0,9)$ e $B(-8,2)$, identifique o conjunto de pontos $P(x,y)$ do plano que verificam a condição:

  1. $\overrightarrow{AP}.\overrightarrow{BP}=0$;
  2. $\overrightarrow{MP}.\overrightarrow{AM}=0$, sendo M o ponto médio de [AB].

Resolução

  1. Tente identificar o lugar geométrico definido pela condição $\overrightarrow{AP}.\overrightarrow{BP}=0$.
    Caso não consiga, execute a animação sem ativar “Mostrar lugar geométrico”.
    De seguida, verifique a sua suposição.

    O conjunto dos pontos $P(x,y)$ do plano que verificam a condição $\overrightarrow{AP}.\overrightarrow{BP}=0$ é a circunferência de diâmetro [AB].

    Com efeito,

    $\begin{array}{*{35}{l}}
    \overrightarrow{AP}.\overrightarrow{BP}=0 & \Leftrightarrow  & (x,y-9).(x+8,y-2)=0  \\
    {} & \Leftrightarrow  & {{x}^{2}}+8x+{{y}^{2}}-11y+18=0  \\
    {} & \Leftrightarrow  & {{(x+4)}^{2}}-16+{{(y-\frac{11}{2})}^{2}}-\frac{121}{4}+18=0  \\
    {} & \Leftrightarrow  & {{(x+4)}^{2}}+{{(y-\frac{11}{2})}^{2}}=\frac{113}{4}  \\
    \end{array}$

    Ora:

    o centro da circunferência é o ponto médio de [AB], ponto $C(\frac{0-8}{2},\frac{9+2}{2})=(-4,\frac{11}{2})$;

    o raio a circunferência é $r=\frac{\overline{AB}}{2}=\frac{1}{2}\sqrt{{{8}^{2}}+{{7}^{2}}}=\frac{\sqrt{113}}{2}$.

  2. Tente identificar o lugar geométrico definido pela condição $\overrightarrow{MP}.\overrightarrow{AM}=0$, sendo M o ponto médio de [AB].
    Caso não consiga, execute a animação sem ativar “Mostrar lugar geométrico”.
    De seguida, verifique a sua suposição.

    O conjunto dos pontos $P(x,y)$ do plano que verificam a condição $\overrightarrow{MP}.\overrightarrow{AM}=0$, sendo M o ponto médio de [AB],  é a mediatriz de [AB].

    Com efeito,

    $\begin{array}{*{35}{l}}
    \overrightarrow{MP}.\overrightarrow{AB}=0 & \Leftrightarrow  & (x+4,y-\frac{11}{2}).(-8,-7)=0  \\
    {} & \Leftrightarrow  & -8x-32-7y+\frac{77}{2}=0  \\
    {} & \Leftrightarrow  & 7y=-8x+\frac{13}{2}  \\
    {} & \Leftrightarrow  & y=-\frac{8}{7}x+\frac{13}{14}  \\
    \end{array}$

    Ora:

    o ponto M pertence a esta reta: $\frac{11}{2}=-\frac{8}{7}\times (-4)+\frac{13}{14}\Leftrightarrow \frac{77}{14}=\frac{64}{14}+\frac{13}{14}$ (P.V.);

    esta reta é perpendicular à recta AB, pois o declive de uma delas é simétrico do inverso do da outra.

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