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Exercícios sobre plano cartesiano (com gabarito explicado)

William Canellas
William Canellas
Professor de Matemática

Os exercícios sobre plano cartesiano são ideais para reforçar os conceitos de coordenadas, distâncias, ponto médio, translações e reflexões, temas essenciais da Geometria Analítica.

Confira questões resolvidas e com gabarito explicado que ajudam a compreender como localizar pontos, calcular medidas e identificar transformações no plano — habilidades fundamentais para estudantes do Ensino Fundamental II e Médio.

Questão 1

Considere as coordenadas dos pontos A parêntese esquerdo menos 3 vírgula 2 parêntese direito, B parêntese esquerdo menos 4 vírgula menos 2 parêntese direito e C parêntese esquerdo 5 vírgula 0 parêntese direito. Podemos afirmar que o triângulo ABC é um triângulo:

a) Equilátero

b) Isósceles

c) Retângulo

d) Obtusângulo

Gabarito explicado

Com base nos lados do triângulo podemos classificá-lo de forma correta tanto pelos lados (equilátero, isósceles ou escaleno) quanto pelos ângulos (retângulo, acutângulo ou obtusângulo). E para obtermos cada lado basta calcularmos a distância entre suas coordenadas.

d parêntese esquerdo M vírgula N parêntese direito igual a raiz quadrada de abre parênteses x com 2 subscrito menos x com 1 subscrito fecha parênteses ao quadrado mais abre parênteses y com 2 subscrito menos y com 1 subscrito fecha parênteses ao quadrado fim da raiz

d abre parênteses A vírgula B fecha parênteses igual a raiz quadrada de abre parênteses menos 4 mais 3 fecha parênteses ao quadrado mais abre parênteses menos 2 menos 2 fecha parênteses ao quadrado fim da raiz igual a raiz quadrada de 17d abre parênteses A vírgula C fecha parênteses igual a raiz quadrada de abre parênteses 5 mais 3 fecha parênteses ao quadrado mais abre parênteses 0 menos 2 fecha parênteses ao quadrado fim da raiz igual a 2 raiz quadrada de 17d abre parênteses B vírgula C fecha parênteses igual a raiz quadrada de abre parênteses 5 mais 4 fecha parênteses ao quadrado mais abre parênteses 0 mais 2 fecha parênteses ao quadrado fim da raiz igual a raiz quadrada de 85

Sabemos que o triângulo é escaleno, mas como não temos nas alternativas vamos aplicar o Teorema de Pitágoras para classificar quanto aos ângulos.

abre parênteses raiz quadrada de 85 fecha parênteses ao quadrado igual a abre parênteses 2 raiz quadrada de 17 fecha parênteses ao quadrado mais abre parênteses raiz quadrada de 17 fecha parênteses ao quadrado85 igual a 68 mais 1785 igual a 85

Logo, o triângulo ABC é retângulo.

Ainda com dúvidas? Pergunta ao Ajudante IA do Toda Matéria

Questão 2

O ponto P abre parênteses x vírgula y fecha parênteses divide o segmento que une A abre parênteses menos 6 vírgula 4 fecha parênteses e B abre parênteses 2 vírgula menos 8 fecha parênteses na razão 1 dois pontos 3 (a partir de A). O ponto P pertence a qual quadrante?

a) 1º quadrante

b) 2º quadrante

c) 3º quadrante

d) 4º quadrante

Gabarito explicado

Pelos dados do enunciado temos:

P B igual a 3 A PB menos P igual a 3 P menos 3 A4 P igual a B mais 3 AP igual a numerador B mais 3 A sobre denominador 4 fim da fração

Aplicando as cooredenadas x e y dos pontos A e B.

x com P subscrito igual a numerador 2 mais 3 abre parênteses menos 6 fecha parênteses sobre denominador 4 fim da fração igual a numerador 2 menos 18 sobre denominador 4 fim da fração igual a numerador menos 16 sobre denominador 4 fim da fração igual a menos 4y com P subscrito igual a numerador menos 8 mais 3.4 sobre denominador 4 fim da fração igual a numerador menos 8 mais 12 sobre denominador 4 fim da fração igual a 4 sobre 4 igual a 1P abre parênteses menos 4 vírgula 1 fecha parênteses seta dupla para a direita 2 º espaço q u a d r a n t e

Questão 3

Seja o ponto M o ponto médio do segmento A B que possui extremidades A abre parênteses 5 vírgula menos 3 fecha parênteses e B abre parênteses menos 7 vírgula 9 fecha parênteses. A distância da origem até M é:

a) raiz quadrada de 5

b) 2 raiz quadrada de 5

c) raiz quadrada de 10

d) 5 raiz quadrada de 2

Gabarito explicado

Para obtermos as coordenadas do ponto médio de um segmento basta somar fazer a média aritmética das respectivas coordenadas.

M igual a numerador A mais B sobre denominador 2 fim da fraçãox com M subscrito igual a numerador 5 mais abre parênteses menos 7 fecha parênteses sobre denominador 2 fim da fração igual a menos 1y com M subscrito igual a numerador menos 3 mais 9 sobre denominador 2 fim da fração igual a 3M abre parênteses menos 1 vírgula 3 fecha parênteses

Calculando a distância de O até M.

d abre parênteses O vírgula M fecha parênteses igual a raiz quadrada de abre parênteses menos 1 fecha parênteses ao quadrado mais 3 ao quadrado fim da raiz igual a raiz quadrada de 10

Questão 4

O ponto P divide o segmento A B, com A abre parênteses menos 8 vírgula 6 fecha parênteses e B abre parênteses 4 vírgula 3 fecha parênteses, na razão 2 dois pontos 1 (a partir de A). O comprimento de A P vale:

a) 2 raiz quadrada de 17

b) 4 raiz quadrada de 5

c) 6 raiz quadrada de 3

d) 7 raiz quadrada de 10

Gabarito explicado

Dividir na razão de 2 para 1 significa que:

A P igual a 2 P BP menos A igual a 2 B menos 2 P3 P igual a A mais 2 BP igual a numerador A mais 2 B sobre denominador 3 fim da fraçãox com P subscrito igual a numerador menos 8 mais 2.4 sobre denominador 3 fim da fração igual a 0y com P subscrito igual a numerador 6 mais 2.3 sobre denominador 3 fim da fração igual a 4d abre parênteses A vírgula P fecha parênteses igual a raiz quadrada de abre parênteses menos 8 menos 0 fecha parênteses ao quadrado mais abre parênteses 4 menos 6 fecha parênteses ao quadrado fim da raiz igual a 2 raiz quadrada de 17

Questão 5

O ponto A abre parênteses menos 3 vírgula 5 fecha parênteses sofre uma reflexão em relação ao eixo da bissetriz do 1º quadrante y igual a x. As coordenadas da imagem A apóstrofo de A são:

a) abre parênteses menos 5 vírgula 3 fecha parênteses

b) abre parênteses 5 vírgula menos 3 fecha parênteses

c) abre parênteses 3 vírgula menos 5 fecha parênteses

d) abre parênteses menos 3 vírgula menos 5 fecha parênteses

Gabarito explicado

Para uma reflexão em relação à reta y igual a x basta trocarmos as coordenadas, ou seja, o que é x passa a ser o y e o y passa a ser o x, logo as coordenadas de A apóstrofo serão abre parênteses 5 vírgula menos 3 fecha parênteses.

Questão 6

Descartes queria saber quantos caminhos distintos poderia fazer de sua casa até a casa de Galileu. Para isso, marcou sua própria casa na origem do sistema cartesiano e a de Galileu no ponto G(5,7).
Sabendo que todas as ruas da cidade são perpendiculares entre si e que ele só pode caminhar para o Norte ou para o Leste, sem atalhos, o número de caminhos distintos que Descartes pode fazer é:

a) 252

b) 462

c) 792

d) 924

Gabarito explicado

Para sair da origem O e chegar no ponto G obedecendo as condições do problema, ele deverá se mover 5 vezes para leste e 7 vezes para o norte, mas não necessariamente nesta ordem, portanto, podemos aplicar as permutações com repetições.

P com 12 subscrito com 5 vírgula 7 sobrescrito fim do sobrescrito igual a numerador 12 fatorial sobre denominador 5 fatorial.7 fatorial fim da fração igual a 792

Questão 7

O ponto A abre parênteses 3 vírgula menos 4 fecha parênteses sofre as seguintes transformações sucessivas:

1ª - Reflexão em relação à origem, formando B.

2ª - Reflexão em relação à reta y igual a x, formando C.

3ª - Reflexão em relação ao eixo x, formando D.

4ª - Translação vertical de 3 unidades para baixo, formando o ponto E.

Considere as seguintes afirmativas sobre as coordenadas resultantes:

I. B abre parênteses menos 3 vírgula 4 fecha parênteses
II. C abre parênteses menos 4 vírgula menos 3 fecha parênteses
III. D abre parênteses menos 4 vírgula 3 fecha parênteses
IV. E abre parênteses menos 1 vírgula 3 fecha parênteses

Quantas afirmativas são verdadeiras?

a) 4

b) 3

c) 2

d) 1

Gabarito explicado

As coordenadas de B são (-3,4) - Verdadeira

As coordenadas de C são (4,-3) - Falsa

As coordenadas de D são (4,3) - Falsa

As coordenadas de E são (4,0) - Falsa
Apenas uma afirmativa é verdadeira.

Questão 8

O ponto A abre parênteses 2 vírgula 4 fecha parênteses sofre duas translações sucessivas:

  • Uma translação horizontal de 7 unidades para a esquerda.
  • Uma translação vertical de 5 unidades para baixo.

Quais são as coordenadas do ponto A apóstrofo após essas translações?

a) abre parênteses menos 5 vírgula menos 1 fecha parênteses

b) abre parênteses menos 5 vírgula 9 fecha parênteses

c) abre parênteses 9 vírgula menos 1 fecha parênteses

d) abre parênteses 9 vírgula 9 fecha parênteses

Gabarito explicado

O ponto A apóstrofo terá as seguintes coordenadas A apóstrofo abre parênteses x com A subscrito menos 7 vírgula espaço y com A subscrito menos 5 fecha parênteses.

A apóstrofo abre parênteses 2 menos 7 vírgula espaço 4 menos 5 fecha parêntesesA apóstrofo abre parênteses menos 5 vírgula menos 1 fecha parênteses

Continue estudando com a definição e exercícios de Plano Cartesiano.

Referências Bibliográficas

DANTE, L. R. Matemática: contexto e aplicações. 3. ed. São Paulo: Ática, 2018. v. 1.

IEZZI, G.; HAZZAN, S. Fundamentos de matemática elementar: geometria analítica. 9. ed. São Paulo: Atual, 2013. v. 7.

SMOLE, K. S.; DINIZ, M. I. Matemática: ensino médio. 6. ed. São Paulo: Saraiva, 2016. v. 1.

William Canellas
William Canellas
Professor de Matemática com 20 anos de experiência, licenciado pela Universidade Gama Filho (UGF) e mestre pelo IMPA. Autor de livros e artigos, é referência na preparação para concursos e no ensino de Matemática.