8º ano

8º anoGeometria coordenada


Plano cartesiano


O plano cartesiano é um conceito fundamental na geometria coordenada, que é uma parte essencial da matemática. É um plano bidimensional formado pela interseção de uma linha vertical chamada eixo y e uma linha horizontal chamada eixo x. Esses dois eixos dividem o plano em quatro quadrantes. Cada ponto no plano cartesiano é especificado por um par de coordenadas numéricas, que são as distâncias até o ponto a partir de dois eixos perpendiculares que se cruzam.

Compreendendo os eixos

O plano cartesiano é composto por duas linhas numéricas que são perpendiculares entre si:

  • eixo x (linha horizontal): Uma linha que se estende da esquerda para a direita. Números positivos estão à direita da origem, e números negativos estão à esquerda.
  • eixo y (linha vertical): Uma linha que vai de cima para baixo. Números positivos estão acima da origem, enquanto números negativos estão abaixo.
+y -y +X -X Origem (0,0)

Coordenadas

Cada ponto no plano é representado por um par de números entre parênteses: (x, y). Aqui, x é a distância do eixo y, e y é a distância do eixo x. Esses números são conhecidos como coordenadas. Em matemática, eles são chamados de coordenada x ou abscissa e coordenada y ou ordenada, respectivamente.

Por exemplo, o ponto (3, 2) está 3 unidades à direita do eixo y e 2 unidades acima do eixo x. Por outro lado, o ponto (-4, -3) está 4 unidades à esquerda do eixo y e 2 unidades acima do eixo x. Está localizado 3 unidades abaixo do eixo.

Quatro quadrantes

O plano cartesiano é dividido em quatro quadrantes:

Quadrante I (+,+) Quadrante II (-,+) Quadrante III (-,-) Quarto Quadrante (+,-)
  1. Quadrante I: Tanto as coordenadas x quanto y são positivas. Exemplo: (3, 4)
  2. Quadrante II: x é negativo, e y é positivo. Exemplo: (-3, 4)
  3. Quadrante III: Tanto as coordenadas x quanto y são negativas. Exemplo: (-3, -4)
  4. Quarto quadrante: x é positivo, e y é negativo. Exemplo: (3, -4)

Desenhando pontos no plano cartesiano

Para plotar um ponto no plano cartesiano, comece na origem (0,0). Em seguida, mova horizontalmente para o valor x do ponto e verticalmente para o valor y.

Vamos plotar o ponto (4, 3):

  1. Comece na origem (0,0).
  2. Mova 4 unidades para a direita ao longo do eixo x.
  3. Mova 3 unidades para cima ao longo do eixo y.
(4, 3) Origem (0,0)

Produzir

O ponto onde o eixo x e o eixo y se intersectam é chamado de origem. Suas coordenadas são (0, 0). A origem é o ponto de referência para todos os outros pontos no plano.

Aplicações do plano cartesiano

O plano cartesiano tem muitas aplicações práticas na vida cotidiana, bem como na ciência avançada.

Matemática

Na matemática, o plano cartesiano é usado para visualizar e resolver equações. Por exemplo, a equação de uma linha reta y = mx + b pode ser representada graficamente no plano cartesiano, onde m é a inclinação e b é a interseção perpendicular ao eixo y.

Exemplos da vida real

  • Geografia: Mapeamento de lugares usando latitude e longitude.
  • Arquitetura: Projetar edifícios e estruturas com dimensões precisas.
  • Navegação: Sistemas GPS usam geometria coordenada para localizar posições.

Linhas e curvas no plano cartesiano

O plano cartesiano também pode ser usado para plotar formas complexas e analisar figuras geométricas. Considere alguns dos seguintes exemplos:

Equações lineares

Equações lineares como y = 2x + 1 podem ser representadas explicitamente no plano cartesiano. Aqui está um gráfico de tal linha:

Linhas curvas

Nem todas as equações resultarão em linhas retas. Curvas como círculos e parábolas também geralmente são representadas no plano cartesiano.

Resolvendo problemas

Vamos resolver um problema simples usando o plano cartesiano.

Exemplo de problema

Você recebe dois pontos A(3, 4) e B(7, 8). Encontre o ponto médio do segmento de linha que une esses pontos.

Solução

Para encontrar o ponto médio M(x, y) entre dois pontos A(x1, y1) e B(x2, y2) use a fórmula:

M(x, y) = ((x1 + x2)/2, (y1 + y2)/2)

Substitua os valores dados:

M(x, y) = ((3 + 7)/2, (4 + 8)/2) = (5, 6)

Assim, o ponto médio é (5, 6).

Conclusão

Compreender o plano cartesiano é importante para qualquer pessoa que estude geometria coordenada. O plano não é apenas uma ferramenta para visualizar conceitos matemáticos, mas também é essencial em muitas aplicações práticas. À medida que você aprende a plotar pontos e criar gráficos de coordenadas, precisará entender o plano cartesiano. À medida que se sente mais confortável interpretando números, descobrirá que muitos problemas matemáticos se tornam mais acessíveis e solucionáveis.


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