Enunciado
Álgebra Linear e Geometria Analítica - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 1.2 - Ex. 47
Dada a reta com equação e o ponto , (a) ache uma equação da reta passando por , perpendicular a e (b) a menor distância de à reta
Passo 1
Vamos escrever a equação de da forma reduzida:
Passo 2
Observe que a inclinação de é Queremos escrever uma reta que seja perpendicular a , para isso devemos achar a inclinação da nossa reta de forma que .
Assim,
Passo 3
Substituindo, na equação , o ponto dado e a inclinação encontrada anteriormente, temos
E essa é a nossa reta perpendicular.
Passo 4
Agora, temos que achar a menor distância do ponto à reta . Bem, a distância entre dois pontos a gente conhece, é assim:
Mas como assim a gente tem que achar a menor distância entre um ponto e uma reta???? Bem, uma reta é a união de infinitos pontos, então significa que tem infinitas (!) distâncias de um ponto até uma reta! É algo mais ou menos como essa figura aqui
E aí tem uma dessas distâncias que é a menor de todas. Pela nossa figura, é a reta pontilhada em vermelho. Essa reta, tem uma coisa especial: ela é perpendicular à nossa primeira reta! E mais importante: nós já achamos a equação dessa reta no passo anterior!
Isso tudo significa que a menor distância entre o ponto e a reta preta é a distância entre o ponto e a interseção entre a reta preta e a reta vermelha pontilhada 😉
Passo 5
Vamos então achar essa interseção!
A interseção dessas duas retas se dá quando igualamos as equações das duas. A reta vermelha é dada por
E a reta preta é dada por
Igualando as duas ficamos com
Fazendo o MMC
Pra achar a coordenada desse ponto basta substituir esse valor de em qualquer uma das duas equações. Jogando na primeira...
Então a interseção entre as duas retas é o ponto
Passo 6
Agora vamos achar a distância entre esses dois pontos e
Jogando na calculadora
Beleza?
Resposta
A reta perpendicular a passando pelo ponto é
E a menor distância entre e a reta é 3,61.