Ficha nº4 – Referencial cartesiano no espaço


Ficha nº4

Referencial cartesiano no espaço

10.º ano – Matemática A – Tema 5 (Geometria analítica)


📝 15 exercícios, do mais fácil ao mais difícil

6 fáceis7 médios2 difíceis

Tenta resolver cada exercício antes de abrir a Resolução.

🟢 Nível fácil

1Fácil Num referencial Oxyz, indique as coordenadas da origem e do ponto do eixo Oz com cota 4.

Resolução

Origem: (0,0,0).

Ponto do eixo Oz com cota 4: (0,0,4).

2Fácil Indique a abcissa, a ordenada e a cota do ponto P(2,−3,5).

Resolução

Abcissa 2, ordenada −3 e cota 5.

3Fácil Indique onde se situa cada ponto: A(3,0,0), B(0,−2,0), C(0,0,7) e D(1,2,0).

Resolução

A pertence ao eixo Ox; B ao eixo Oy; C ao eixo Oz; D ao plano xOy (cota nula).

4Fácil Indique as coordenadas da projeção ortogonal do ponto P(4,−1,3) em cada um dos planos coordenados.

Resolução

No plano xOy: (4,−1,0).

No plano xOz: (4,0,3).

No plano yOz: (0,−1,3).

5Fácil O plano xOz pode ser definido pela equação:

(A) x=0

(B) y=0

(C) z=0

(D) x=z

Resolução

Os pontos do plano xOz têm ordenada nula.

Opção (B)

6Fácil Escreva a equação do plano paralelo ao plano xOy que passa no ponto (2,5,−3).

Resolução

Todos os pontos desse plano têm cota −3: z=−3.

🟠 Nível médio

7Médio Na figura está representado um cubo com um vértice na origem e três arestas sobre os semieixos positivos. A aresta mede 4. Indique as coordenadas dos oito vértices.

Resolução

(0,0,0), (4,0,0), (0,4,0), (0,0,4), (4,4,0), (4,0,4), (0,4,4) e (4,4,4).

8Médio Para o cubo do exercício anterior, escreva as equações dos planos que contêm as seis faces. Qual é a face oposta à face contida no plano xOy?

Resolução

Faces: x=0, x=4, y=0, y=4, z=0 e z=4.

A face oposta à face contida em xOy (z=0) está no plano z=4.

9Médio Determine as coordenadas do simétrico do ponto P(2,3,−1) em relação ao plano xOy e em relação à origem.

Resolução

Em relação a xOy muda o sinal da cota: (2,3,1).

Em relação à origem mudam todos os sinais: (−2,−3,1).

10Médio Defina por uma condição a reta paralela ao eixo Oz que passa no ponto (1,2,0).

Resolução

Os pontos da reta têm abcissa 1 e ordenada 2 (a cota varia): x=1∧y=2.

11Médio Os pontos A(1,2,3) e B(1,2,−3) são simétricos em relação a qual plano coordenado? Justifique.

Resolução

Têm a mesma abcissa e a mesma ordenada e cotas simétricas.

São simétricos em relação ao plano xOy.

12Médio Um paralelepípedo retângulo tem um vértice na origem O e as arestas que partem de O estão sobre os semieixos positivos, medindo 5 (sobre Ox), 3 (sobre Oy) e 2 (sobre Oz). Indique as coordenadas do vértice oposto a O.

Resolução

(5,3,2).

13Médio Escreva as coordenadas do ponto P do eixo Oy com ordenada −2 e do ponto Q do plano z=3 com abcissa 1 e ordenada 1.

Resolução

P(0,−2,0).

Q(1,1,3).

🔴 Nível difícil

14Difícil Uma pirâmide quadrangular regular tem a base no plano xOy, com vértices (2,2,0), (−2,2,0), (−2,−2,0) e (2,−2,0), e o vértice V no semieixo positivo Oz. A altura da pirâmide é 6.

14.1. Indique as coordenadas do centro da base e de V.

14.2. Calcule o volume da pirâmide.

Resolução

14.1. O centro da base é a origem (0,0,0); V(0,0,6).

14.2. A base é um quadrado de lado 4, área 16. Volume: 13×16×6=32.

15Difícil Um cubo de aresta 2 tem centro na origem e faces paralelas aos planos coordenados. Indique as coordenadas dos vértices e defina o cubo (sólido) por uma condição.

Resolução

Os vértices são os oito pontos (±1,±1,±1).

Cubo: −1≤x≤1∧−1≤y≤1∧−1≤z≤1.

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