Plano Tangente e Reta Normal
Considere o elipsoide . Por quais dos seguintes pares de pontos o elipsoide possui planos tangentes paralelos?
(a) e .
(b) e .
(c) e .
(d) e .
(e) e .
Passo 1
Tranquilo, basta seguir o passo a passo de questão de plano tangente!
Vamos pegar a equação da superfície, jogar tudo pra esquerda, deixando zero na direita:
Passo 2
Agora a gente chama o lado esquerdo de :
Assim a equação do elipsoide é
Passo 3
Calculamos o gradiente da :
Passo 4
E o vetor gradiente é um vetor normal à superfície! Show! Então em um ponto do elipsoide, o vetor normal à superfície é .
Ele quer 2 pontos onde os planos tangentes são paralelos, então nesses pontos os vetores normais também têm que ser paralelos, ok?
Digamos e . Os gradientes de em e são paralelos, logo:
Ou seja, as coordenadas dos pontos tem que ser múltiplas.
Passo 5
Olhando as opções disponíveis, vemos que duas delas respeitam essa condição, a letra (c) e a letra (e):
(c)
(e)
Então pra definir qual é a alternativa certa temos que testar se os pontos estão de fato no elipsoide, de equação
Podemos ver que os pontos da alternativa (c) respeitam a equação, o que não acontece pros pontos da alternativa (e)!
Resposta
Alternativa (c)