Considere os pontos A e B

Geometria Analítica: Infinito 11 A - Parte 1 Pág. 190 Ex. 66

Enunciado

Considere, num referencial o.n. Oxyz, os pontos $A\,(5,0,0)$ e $B\,(0,3,1)$.

  1. Mostre que a reta AB está contida no plano de equação $x+2y-z=5$.
  2. Determine as coordenadas de um ponto C, pertencente ao eixo Oz e de cota positiva, de tal modo que o triângulo [ABC] seja retângulo em C.
  3. Determine o volume do cone que resulta da rotação do triângulo [AOB] em torno do eixo Ox.

Resolução

  1. As coordenadas dos pontos A e B verificam a equação do plano considerado: $5+2\times 0-0=5$ e $0+2\times 3-1=5$ são ambas proposições verdadeiras.

    Assim, os pontos A e B pertencem ao plano considerado. Consequentemente, a recta AB está contida nesse mesmo plano.
    ­

  2. As coordenadas do ponto C são do tipo $(0,0,c)$, com $c>0$.

    Para que o triângulo seja retângulo em C tem de se verificar: $\overrightarrow{AC}\,.\,\overrightarrow{BC}=0$.

    Como $\overrightarrow{AC}=(-5,0,c)$ e $\overrightarrow{BC}=(0,-3,c-1)$, vem:

    \[\begin{array}{*{35}{l}}
    \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
    (-5,0,c).(0,-3,c-1)=0  \\
    c>0  \\
    \end{array} \right. & \Leftrightarrow  & \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
    c(c-1)=0  \\
    c>0  \\
    \end{array} \right. & \Leftrightarrow  & c=1  \\
    \end{array}\]

    Portanto, $C\,(0,0,1)$.
    ­

  3. O cone obtido tem altura [AO] e a base é o círculo, contido no plano yOz, com centro em O e raio [OB].

    Assim, o volume desse cone é:
    \[\begin{array}{*{35}{l}}
    V & = & \frac{1}{3}\times \pi \times {{\left( \sqrt{0+{{3}^{2}}+{{1}^{2}}} \right)}^{2}}\times 5  \\
    {} & = & \frac{50\pi }{3}  \\
    \end{array}\]
    unidades de volume.

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