Voltar a: 10.º Ano – Matemática A
Teste nº3
Mediatriz, circunferências e retas no espaço
10.º ano – Matemática A – Tema 5 (Geometria analítica)
Grau de dificuldade do teste: Médio
Distribuição dos 200 pontos por grau de dificuldade
Instruções (como no Exame Nacional): nos itens de escolha múltipla, selecione a única opção correta. Nos itens de resposta aberta, apresente todos os cálculos e justificações necessários. Quando, para um resultado, não é pedida a aproximação, apresente o valor exato. Cada item indica o grau de dificuldade e a cotação. As cotações estão na tabela no final do teste.
1Fácil (12 pontos) Num referencial o.n. , considere o ponto .
Aplicando ao ponto a reflexão de eixo e, ao ponto obtido, a reflexão de eixo , obtém-se o ponto .
Quais são as coordenadas de ?
(A)
(B)
(C)
(D)
Reflexão de eixo : , logo .
Reflexão de eixo : , logo .
A composição das duas reflexões é a meia-volta de centro : , o que confirma .
(A) e (B) correspondem a aplicar só uma das reflexões.
Opção (C)
2Médio Num referencial o.n. , considere os pontos e .
2.1. Médio (14 pontos) Determine, recorrendo à definição de mediatriz, a equação reduzida da mediatriz do segmento de reta .
2.2. Médio (14 pontos) Seja o ponto de interseção da mediatriz de com o eixo .
Mostre que a área do triângulo é igual a .
2.1.
Um ponto pertence à mediatriz de se e só se , ou seja, .
.
.
.
Verificação: o ponto médio de , , satisfaz a equação, pois .
2.2.
Interseção com (): , logo .
Seja o ponto médio de . Como a mediatriz é perpendicular a e passa em , é a altura do triângulo relativa à base .
e .
Área .
A área do triângulo é , como se pretendia mostrar.
3Médio (12 pontos) Num referencial o.n. , considere a reta definida pela equação .
Qual das afirmações seguintes é verdadeira?
(A) A reta tem declive e ordenada na origem .
(B) A reta tem declive e ordenada na origem .
(C) A reta tem declive e ordenada na origem .
(D) A reta tem declive e ordenada na origem .
Resolve-se a equação em ordem a : .
.
O declive é e a ordenada na origem é (a reta passa em ).
(A) lê os coeficientes sem isolar ; (C) tem um erro de sinal; (D) inverte a fração.
Opção (B)
4Médio Num referencial o.n. , considere a circunferência definida pela equação .
4.1. Fácil (12 pontos) Determine as coordenadas do centro e o raio da circunferência .
4.2. Médio (14 pontos) Determine as coordenadas dos pontos de interseção da circunferência com o eixo .
4.3. Médio (14 pontos) Determine os valores de para os quais o ponto é um ponto do interior do círculo limitado pela circunferência .
4.1.
Completa-se o quadrado em e em : .
.
Trata-se da circunferência de centro e raio .
Centro ; raio
4.2.
Os pontos do eixo têm abcissa : substitui-se na equação.
.
.
e
4.3.
Os pontos interiores verificam .
Para : .
.
5Médio (12 pontos) Num referencial o.n. , considere a condição .
Qual dos pontos seguintes verifica esta condição?
(A)
(B)
(C)
(D)
O ponto tem de pertencer ao círculo e verificar pelo menos uma das condições ou .
(A): e : verifica.
(B): , mas e são ambas falsas. (C): , fora do círculo.
(D): , mas e são falsas.
Opção (A)
6Médio Num mapa, fixou-se um referencial o.n. em que a unidade é o quilómetro. Uma estrada retilínea é representada pelo eixo .
Há duas antenas de telemóvel: a antena , situada na origem do referencial, com alcance de km, e a antena , situada no ponto , com alcance de km.
Uma localidade está situada no ponto .
6.1. Fácil (12 pontos) Escreva uma condição que defina a região do plano coberta por, pelo menos, uma das antenas.
6.2. Médio (16 pontos) Mostre que a localidade é coberta pelas duas antenas e determine o comprimento do troço da estrada que é coberto, simultaneamente, pelas duas antenas.
6.1.
A região coberta pela antena é o círculo de centro e raio : .
A região coberta pela antena é o círculo de centro e raio : .
«Pelo menos uma» corresponde à reunião dos dois círculos, isto é, a uma disjunção.
6.2.
Antena : . Antena : . Logo, é coberta pelas duas antenas.
Na estrada, . Antena : .
Antena : .
Cobertura simultânea (conjunção): .
O troço coberto pelas duas antenas mede km.
7Fácil (12 pontos) Num referencial o.n. , considere o ponto .
Qual das condições seguintes define a reta que passa em e é paralela ao eixo ?
(A)
(B)
(C)
(D)
Numa reta paralela ao eixo , só a cota varia; a abcissa e a ordenada são constantes.
Como a reta passa em , tem-se e .
(A) define um plano; (B) e (C) definem retas paralelas a e a , respetivamente.
Opção (D)
8Médio Na figura está representado, num referencial o.n. , o prisma triangular reto .
Sabe-se que:
• a base está contida no plano , sendo e ;
• os vértices , e estão situados, respetivamente, por cima de , e ;
• a altura do prisma é .
8.1. Médio (16 pontos) Mostre que o triângulo é retângulo e isósceles e determine o seu perímetro.
8.2. Difícil (16 pontos) Escreva uma equação da superfície esférica de centro em que passa no ponto e caracterize a interseção dessa superfície esférica com o plano .
8.1.
Coordenadas: , e .
e .
.
, logo é isósceles; , logo, pelo recíproco do teorema de Pitágoras, é retângulo em .
Perímetro: .
O triângulo é retângulo (em ) e isósceles; perímetro
8.2.
O raio é , logo a equação é .
O plano tem equação ; substituindo: .
No plano , esta condição define a circunferência de centro (o ponto ) e raio .
; a interseção é a circunferência de centro e raio , contida no plano :
9Médio (12 pontos) Num referencial o.n. , considere a superfície esférica definida pela equação .
Qual é o raio desta superfície esférica?
(A)
(B)
(C)
(D)
Completa-se o quadrado em : .
.
O centro é e o raio é .
(A) esquece o termo ; (C) é ; (D) resulta de um erro de sinal ().
Opção (B)
10Fácil (12 pontos) Num referencial o.n. , considere a superfície esférica de equação .
Qual é uma equação do plano paralelo ao plano que passa no centro desta superfície esférica?
(A)
(B)
(C)
(D)
O centro da superfície esférica é .
Os planos paralelos a têm equação da forma .
Como o centro tem abcissa , o plano pedido é . A opção (B) resulta de um erro de sinal.
Opção (C)
Cotações
EM – escolha múltipla · RA – resposta aberta · ● Fácil · ● Médio · ● Difícil
Por tipo de item
Escolha múltipla: 6 itens – 72 pontos
Resposta aberta: 9 itens – 128 pontos
Por grau de dificuldade
Fácil 5 itens – 60 pontos
Médio 9 itens – 124 pontos
Difícil 1 itens – 16 pontos
Teste original elaborado no estilo do Exame Nacional de Matemática A (IAVE), de acordo com as Aprendizagens Essenciais de Matemática A do 10.º ano.



