Equação contínua da reta

Nesta página você encontrará tudo sobre a equação contínua de uma reta: o que significa, como é calculada a partir de seu ponto e de seu vetor e como é determinada com apenas dois pontos. Além disso, você poderá ver diversos exemplos e ainda poderá praticar com exercícios e problemas resolvidos passo a passo.

Qual é a equação contínua da reta?

Lembre-se de que a definição matemática de uma reta é um conjunto de pontos consecutivos representados na mesma direção, sem curvas ou ângulos.

Portanto, a equação da reta contínua é uma forma de expressar matematicamente qualquer reta. E, para isso, basta conhecer um ponto que pertence à reta e o vetor diretor da reta.

Como a equação contínua da reta é calculada?

Sim

\vv{\text{v}}

é o vetor de direção da linha e

P

um ponto que pertence à direita:

\vv{\text{v}}= (\text{v}_1,\text{v}_2) \qquad P(P}_1,P_2)

A fórmula para a equação contínua da reta é:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

Ouro:

  • x

    E

    y

    são as coordenadas cartesianas de qualquer ponto da linha.

  • P_1

    E

    P_2

    são as coordenadas de um ponto conhecido que faz parte da linha.

  • \text{v}_1

    E

    \text{v}_2

    são os componentes do vetor de direção da linha.

equação contínua da definição da linha 4

Esta fórmula é para a equação contínua da reta no plano, ou seja, quando se trabalha com pontos e vetores de 2 coordenadas (em R2). Mas se estivéssemos fazendo cálculos no espaço (em R3), teríamos que adicionar um componente adicional à equação da reta:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}= \cfrac{z-P_3}{\text{v}_3}

Por outro lado, tenha em mente que além da equação contínua, existem outras maneiras de expressar analiticamente uma reta: a equação vetorial, as equações paramétricas, a equação implícita (ou geral), a equação explícita e a equação ponto-inclinação de Aline. Você pode verificar o que é em nosso site.

Na verdade, a equação contínua de uma reta pode ser obtida a partir de suas equações paramétricas. Veja a fórmula para as equações paramétricas na reta :

\displaystyle \begin{cases} x=P_1+t\cdot\text{v}_1 \\[1.7ex] y=P_2+t\cdot\text{v}_2 \end{cases}

Se limparmos a configuração

t

de cada equação paramétrica obtemos:

t =\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}}

t =\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}}

Ao igualar as duas equações resultantes, obtemos a equação contínua da reta:

t= t

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

Exemplo de como encontrar a equação contínua da reta

Vamos ver como a equação contínua da reta é determinada usando um exemplo:

  • Escreva a equação contínua da reta que passa pelo ponto

    P

    e tem

    \vv{\text{v}}

    como vetor orientador:

\vv{\text{v}}= (4,-2) \qquad P(-1,3)

Para encontrar a equação contínua da reta, basta aplicar sua fórmula:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

\cfrac{x-(-1)}{4}=\cfrac{y-3}{-2}

\cfrac{x+1}{4}=\cfrac{y-3}{-2}

Como encontrar a equação contínua da reta de dois pontos

Um problema comum com a equação contínua é que elas nos dão 2 pontos que pertencem à reta e a partir deles precisamos calcular a equação contínua. Vamos ver como isso se resolve por meio de um exemplo:

  • Encontre a equação contínua da reta que passa pelos dois pontos a seguir:

A(1,5) \qquad B(3,-4)

Como vimos nas seções acima, para calcular a equação contínua de uma reta, precisamos saber seu vetor diretor e um ponto nele. Já temos um ponto à direita, mas falta-lhe o seu vetor diretor. Devemos, portanto, primeiro calcular o vetor diretor da reta e depois a equação contínua .

Para determinar o vetor direção da reta, basta calcular o vetor definido pelos dois pontos dados na expressão:

\vv{AB} = B - A = (3,-4) - (1,5) = (2,-9)

E como já sabemos o vetor diretor da reta, para encontrar a equação contínua da reta basta aplicar a fórmula:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

\cfrac{x-1}{2}=\cfrac{y-5}{-9}

Neste caso pegamos o ponto A para definir a equação contínua da reta, mas também é correto escrevê-lo com o outro ponto que nos dão no enunciado:

\cfrac{x-3}{2}=\cfrac{y+4}{-9}

Problemas resolvidos da equação contínua da reta

Exercício 1

Encontre a equação contínua da reta cujo vetor direção é

\vv{\text{v}}

e passa pelo ponto

P:

\vv{\text{v}}= (5,-4) \qquad P(2,-1)

Para encontrar a equação contínua da reta, basta aplicar sua fórmula:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

\cfrac{x-2}{5}=\cfrac{y-(-1)}{-4}

\cfrac{x-2}{5}=\cfrac{y+1}{-4}

Exercício 2

Determine o vetor de direção e um ponto na seguinte reta:

\cfrac{x-1}{6}=\cfrac{y+4}{-5}

A reta na afirmação é expressa na forma de uma equação contínua, cuja fórmula é:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

Para que as componentes do vetor diretor da reta correspondam aos denominadores das frações:

\vv{\text{v}} = (6,-5)

E as coordenadas cartesianas de um ponto na reta são os números dos numeradores com sinal alterado :

P(1,-4)

Exercício 3

Encontre a equação contínua da reta que passa pelos dois pontos a seguir:

A(2,-2) \qquad B(8,3)

Para calcular a equação contínua de uma reta, precisamos conhecer seu vetor diretor e um de seus pontos. Nesse caso, já temos um ponto na reta, mas falta seu vetor diretor. Devemos, portanto, primeiro calcular o vetor diretor da reta e depois a equação continuada.

Para encontrar o vetor direção da reta, basta calcular o vetor definido pelos dois pontos dados na expressão:

\vv{AB} = B - A = (8,3) - (2,-2) = (6,5)

E uma vez que já conhecemos o vetor diretor da reta, para encontrar sua equação contínua simplesmente aplicamos a fórmula:

\cfrac{x-P_1}{\text{v}_1}=\cfrac{y-P_2}{\text{v}_2}

\cfrac{x-2}{6}=\cfrac{y+2}{5}

Neste caso escolhemos o ponto A para definir a equação contínua, mas também é válido escrevê-lo com o outro ponto que nos dão no enunciado:

\cfrac{x-8}{6}=\cfrac{y-3}{5}

Exercício 4

Dado o seguinte ponto:

P(0,3)

Determine se pertence ou não à reta definida pela seguinte equação contínua:

\cfrac{x+2}{2}=\cfrac{y-3}{-4}

Para verificar se o ponto pertence à reta, você deve substituir as coordenadas do ponto na equação da reta. Se o ponto satisfizer a equação, significará que realmente pertence à reta, por outro lado, se a equação não for satisfeita, implicará que o ponto não faz parte da reta.

Portanto, substituímos as coordenadas do ponto na equação da reta dada:

\cfrac{0+2}{2}=\cfrac{3-3}{-4}

E operamos:

\cfrac{2}{2}=\cfrac{0}{-4}

1 \neq 0

1 não é igual a 0, então o ponto não satisfaz a equação da reta e, portanto, não pertence à reta .

Exercício 5

Encontre a equação contínua da reta a partir de suas equações paramétricas:

\displaystyle \begin{cases} x=-2+4t\\[1.7ex] y=-3t \end{cases}

Para passar das equações paramétricas para a equação contínua da reta, é necessário isolar o parâmetro

t

de cada equação paramétrica:

t =\cfrac{x+2}{4}

t =\cfrac{y}{-3}

E então equalizamos as duas equações resultantes e obtemos assim a equação contínua da reta:

t= t

\cfrac{x+2}{4}=\cfrac{y}{-3}

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