Matemática — Geometria Múltipla Escolha

Seja a equação da esfera dada por S: (x - 3)² + (y - 3)² + (z - 4)² = 4. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o centro e o raio de S.

Seja a equação da esfera dada por S: (x - 3)² + (y - 3)² + (z - 4)² = 4. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o centro e o raio de S.

  1. Centro C = (9, 9, 16) e raio r = 2.
  2. Centro C = (-3, -3, -4) e raio r = 4.
  3. Centro C = (3, 3, 4) e raio r = 2.
  4. Centro C = (-3, -3, -4) e raio r = 2.
  5. Centro C = (3, 3, 4) e raio r = 4.

Resolução completa

Explicação passo a passo

C
Alternativa C

Alternativa C

A questão solicita a identificação do centro e do raio de uma esfera a partir de sua equação reduzida.

Para resolver, é necessário conhecer a fórmula padrão da equação da esfera no espaço tridimensional:

(x - x_0)^2 + (y - y_0)^2 + (z - z_0)^2 = r^2

Nesta fórmula:

  • (x_0, y_0, z_0) representam as coordenadas do Centro C.
  • r representa o Raio da esfera (note que o lado direito é r^2).

Análise da Equação

Comparando a equação dada na questão com a fórmula padrão:

Equação fornecida:
(x - 3)^2 + (y - 3)^2 + (z - 4)^2 = 4

  1. Identificando o Centro (C):
    Observamos os valores subtraídos dentro dos parênteses:
  • x_0 = 3
  • y_0 = 3
  • z_0 = 4

Portanto, o centro é $C = (3, 3, 4)$.

  1. Identificando o Raio (r):
    O valor do lado direito da igualdade corresponde ao quadrado do raio (r^2):
    r^2 = 4

Para encontrar o raio, calculamos a raiz quadrada:
r = \sqrt{4} = 2

Portanto, o raio é $r = 2$.

Comparação com as Alternativas

  • Alternativa A: Erra ao calcular o centro como o produto dos termos e não confunde o raio.
  • Alternativa B: Inverte os sinais do centro (erro comum ao ler a equação) e confunde r com r^2.
  • Alternativa C: Apresenta o centro correto (3, 3, 4) e o raio correto r = 2.
  • Alternativa D: Apresenta o centro com os sinais trocados.
  • Alternativa E: Apresenta o centro correto, mas assume que o raio é 4 (valor de r^2) em vez de calcular a raiz.

Conclusão: A única alternativa que identifica corretamente tanto as coordenadas do centro quanto o valor real do raio é a C.

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