Retas Perpendiculares

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Dizemos que duas retas são perpendiculares se elas se cruzam num ponto comum entre si e formam um ângulo de 90°. Esse ângulo é chamado de ângulo reto.

Para representarmos que duas retas r e s são perpendiculares entre si, utilizamos o símbolo ⊥. Assim: r ⊥ s.

As retas perpendiculares são um caso particular das retas concorrentes

Perpendicularidade entre duas Retas

Para que duas retas sejam perpendiculares entre si, é necessário que elas sejam concorrentes. Além disso, o ângulo formado deve ser de 90°.

Dessa forma, seja r uma reta com coeficiente angular m₁ e uma reta s com coeficiente angular m₂.

As duas retas serão perpendiculares entre si se formarem 4 (quatro) ângulos de 90°, então r ⊥ s se, e somente se,

m₁ . m₂ = -1 ou
m₂ = - 1/m₁ ou
m₁ = - 1/m₂.

Portanto, se duas retas são perpendiculares entre si, então o coeficiente angular de uma é o oposto do inverso do coeficiente angular da outra, e vice-versa.

Exemplo:

Seja as retas r e s no plano cartesiano e perpendiculares no ponto P.

Seja o ângulo de inclinação s representado por β, assim o ângulo de inclinação de r deverá ser 90° + β. Com isso, temos:

Coeficiente angular de s: m_s = tan(β)
Coeficiente angular de r: m_r = tan(90° + β)

Sabendo que m_s = tan(β) e m_r = - 1/tan(β). Então:

Podemos demonstrar isso aplicando as relações sobre a soma de arcos:

Portanto, podemos concluir que o coeficiente angular de r é:

Logo:

Concluímos que as retas r e s são perpendiculares entre si pois o coeficiente angular de r é igual ao oposto do inverso do coeficiente angular de s.

Como saber se duas retas são perpendiculares entre si?

Existe um método prático para sabermos se duas retas são perpendiculares entre si. Para isso é necessário que conheçamos a equação geral das duas retas. Através a equação podemos verificar a perpendicularidade usando os coeficientes x e y.

Portanto, se duas r e s tem equação igual a a_r x + b_ry + c_r = 0 e a_sx + b_sy + c_s = 0, respectivamente. Então, podemos verificar se r e s são perpendiculares fazendo:

a_r . a_s + b_r . b_s = 0

Assim, se a soma do produto acima for 0 (zero), então r e s são perpendiculares.

Retas Perpendiculares no Plano

Uma reta r é perpendicular a um plano α, se r forma um ângulo reto (90°) a duas retas concorrentes no plano α. Generalizando, uma reta r é perpendicular a um plano α se r for perpendicular a todas as retas contidas no plano.

Teorema das três perpendiculares entre as Retas

Seja r uma reta perpendicular a um plano α em um ponto qualquer P no plano. Seja s outra reta contida em α e passando por P. Seja t outra reta contida em α, mas que não passa por P e perpendicular a s em outro ponto Q no plano α. Seja R um ponto qualquer de r. Então, podemos dizer que a reta RQ é perpendicular à reta t.

Propriedades da Perpendicularidade de uma Reta com o Plano

Se duas retas são perpendiculares num mesmo plano, então elas são paralelas: r ⊥ α e s ⊥ α ⇔ r // s;
Se dois planos são perpendiculares a uma mesma reta, então eles são paralelos: α ⊥ r e β ⊥ r ⇔ α // β;

Exercício Resolvido

Determine a equação da reta r, sabendo que s é perpendicular à reta r, tem equação 3x + 2y - 2 = 0 e passa pelo ponto P(1, 2).

Resolução:

Vamos encontrar o coeficiente angular de s:

Sabemos que r é perpendicular a s, então:

Encontramos um ponto da reta r e o seu coeficiente angular. Então, a equação de s é:

y - y₀ = m_r . (x - x₀)

Sendo que x₀ e y₀ são dados pelo ponto P da questão.

Portanto,

Logo a equação de r é: - 2x + 3y - 4 = 0

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Bons estudos! 😄

Autor

by Jean Carlos Novaes

Formado em Ciência da Computação na UFBA. Depois de ficar sete anos tentando cursar uma universidade, conseguiu entrar na UFBA prestando um dos mais concorridos vestibulares do país.
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