Seno e Cosseno na resolução de equação
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Seno e Cosseno na resolução de equação
Se (x+5)²+(y-12)²=14², determine o valor mínimo de x²+y².
Resolução:
fazendo x+5=14 cos a
e y-12=14 sen a, temos:
x²+y²= (14 cos a-5)²+(14sen a+12)²=365+28(12sen a- 5 cos a)
então o valor mínimo assumido por 12sena-5cosa segue a equação
no caso de 12=a e -5=b
tem-se -13 como valor mínimo
substituindo -13 no lugar de 12sen a-5cos a
x²+y²=365+28.(-13)=1
Poderiam me explicar o porquê desses senos e cosseno tão aleatórios?
Se tiverem outra resolução, enviem por favor.
grato desde já.
Resolução:
fazendo x+5=14 cos a
e y-12=14 sen a, temos:
x²+y²= (14 cos a-5)²+(14sen a+12)²=365+28(12sen a- 5 cos a)
então o valor mínimo assumido por 12sena-5cosa segue a equação
no caso de 12=a e -5=b
tem-se -13 como valor mínimo
substituindo -13 no lugar de 12sen a-5cos a
x²+y²=365+28.(-13)=1
Poderiam me explicar o porquê desses senos e cosseno tão aleatórios?
Se tiverem outra resolução, enviem por favor.
grato desde já.
PedroFDEA- Recebeu o sabre de luz
- Mensagens : 129
Data de inscrição : 05/02/2015
Idade : 27
Localização : Porto Alegre, RS, BR.
Por geometria analítica eu conheço essa:
Pensa em geometria analítica:
(x+5)²+(y-12)²=14²
É uma equação de uma circunferencia de centro C(-5,12) e raio 14.
Como você quer o mínimo de x²+y², é legal pensar na distância de um ponto (x,y) a origem O(0,0);
distancia = \sqrt{x^2+y^2}
distancia^2= x^2+y^2
Então o objetivo é encontrar a menor distância da origem até um ponto da circunferência:
Faça um desenho e perceba que esse tamanho é
|dist(C,O) - R|=|\sqrt{12^2+5^2}-14|=|13-14|=1
O mínimo de x^2+y^2 é 1^2 =1
(x+5)²+(y-12)²=14²
É uma equação de uma circunferencia de centro C(-5,12) e raio 14.
Como você quer o mínimo de x²+y², é legal pensar na distância de um ponto (x,y) a origem O(0,0);
Então o objetivo é encontrar a menor distância da origem até um ponto da circunferência:
Faça um desenho e perceba que esse tamanho é
O mínimo de
camillantunes- Iniciante
- Mensagens : 6
Data de inscrição : 15/04/2011
Idade : 31
Localização : Niterói - RJ - Brasil
Por senos e cossenos:
Ah, e os senos e cossenos não são aleatórios...
Concorda que é ruim ter duas incógnitas?
Aí como é uma soma de quadrados igual a constante, você lembra da relação trigonométrica fundamental:
sen^2(x)+cos^2(x)=1
Aí :
x+5=14 cos(a)
e
y-12=14 sen(a)
Você fica com uma equação que é verdadeira pela relação fundamental.
Pra achar o mínimo de12sen(a)- 5 cos (a)
você divide e multiplica a equação por\sqrt{12^2+5^2}=13
E fica com:
13(\dfrac{12}{13}sen(a)-\dfrac{5}{13}cos(a))
Usa quecos(\alpha)= \dfrac{12}{13}
e
sen(\alpha)=\dfrac{5}{13}
Com isso, você tem:
13(cos(\alpha)sen(a)-sen(\alpha)cos(a))
13(sen(\alpha-a))
Que tem -13 como seu valor mínimo... Aí continua a substituição lá do que você postou que voce realmente acha 1.
(Essa ideia de sen e cos é muito usada em problemas para parametrizar circunferencias e elipses em geometria analítica. É legal saber substituir quando vale a pena)
Concorda que é ruim ter duas incógnitas?
Aí como é uma soma de quadrados igual a constante, você lembra da relação trigonométrica fundamental:
Aí :
e
Você fica com uma equação que é verdadeira pela relação fundamental.
Pra achar o mínimo de
você divide e multiplica a equação por
E fica com:
Usa que
e
Com isso, você tem:
Que tem -13 como seu valor mínimo... Aí continua a substituição lá do que você postou que voce realmente acha 1.
(Essa ideia de sen e cos é muito usada em problemas para parametrizar circunferencias e elipses em geometria analítica. É legal saber substituir quando vale a pena)
camillantunes- Iniciante
- Mensagens : 6
Data de inscrição : 15/04/2011
Idade : 31
Localização : Niterói - RJ - Brasil
Re: Seno e Cosseno na resolução de equação
Muito obrigado. Entendi tudo. Agora só preciso aprender quando usar, ou seja, o mais difícil. (E só agora percebi que é uma equação de circunferência)
PedroFDEA- Recebeu o sabre de luz
- Mensagens : 129
Data de inscrição : 05/02/2015
Idade : 27
Localização : Porto Alegre, RS, BR.
Re: Seno e Cosseno na resolução de equação
Para qualquer ponto no plano:
____________________________________________
In memoriam - Euclides faleceu na madrugada do dia 3 de Abril de 2018.
Lembre-se de que os vestibulares têm provas de Português também! Habitue-se a escrever corretamente em qualquer circunstância!
O Universo das coisas que eu não sei é incomensuravelmente maior do que o pacotinho de coisas que eu penso que sei.
Euclides- Fundador
- Mensagens : 32508
Data de inscrição : 07/07/2009
Idade : 74
Localização : São Paulo - SP
Re: Seno e Cosseno na resolução de equação
Sabe que eu tenho um conhecimento relativamente bom em trigonometria, mas nunca pensei em usar seno e cosseno no plano cartesiano. Obrigado aos dois. abriram minha mente.
PedroFDEA- Recebeu o sabre de luz
- Mensagens : 129
Data de inscrição : 05/02/2015
Idade : 27
Localização : Porto Alegre, RS, BR.
Re: Seno e Cosseno na resolução de equação
E antes que eu me esqueça, Euclides, como é que você elabora os gráficos?
PedroFDEA- Recebeu o sabre de luz
- Mensagens : 129
Data de inscrição : 05/02/2015
Idade : 27
Localização : Porto Alegre, RS, BR.
Re: Seno e Cosseno na resolução de equação
Software: Geogebra, gratuito.
Download: https://www.geogebra.org/
Download: https://www.geogebra.org/
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In memoriam - Euclides faleceu na madrugada do dia 3 de Abril de 2018.
Lembre-se de que os vestibulares têm provas de Português também! Habitue-se a escrever corretamente em qualquer circunstância!
O Universo das coisas que eu não sei é incomensuravelmente maior do que o pacotinho de coisas que eu penso que sei.
Euclides- Fundador
- Mensagens : 32508
Data de inscrição : 07/07/2009
Idade : 74
Localização : São Paulo - SP
Re: Seno e Cosseno na resolução de equação
Está certo. Obrigado novamente, hehe.
PedroFDEA- Recebeu o sabre de luz
- Mensagens : 129
Data de inscrição : 05/02/2015
Idade : 27
Localização : Porto Alegre, RS, BR.
Re: Seno e Cosseno na resolução de equação
camillantunes, excelente resolução por Geometria Analitica. Bem legal =)
Pessoal, uma duvida. Quando faz-se x+5=14 cos(a) , isso nao limita os valores de "x" ,não? Quero dizer, -14 < x+5 < 14
Pessoal, uma duvida. Quando faz-se x+5=14 cos(a) , isso nao limita os valores de "x" ,não? Quero dizer, -14 < x+5 < 14
L.Lawliet- Mestre Jedi
- Mensagens : 797
Data de inscrição : 30/10/2013
Idade : 28
Localização : Brasil
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