Posições relativas de retas

Guia de estudo · Revisado em 04/10/2026

A prova do PAS 3 de 2025 pôs uma estrada de canavial sobre a reta 3x + 4y = 800, apresentou um segundo trajeto, 3y − 4x + 800 = 0, e afirmou que os dois eram paralelos; a de 2023 marcou O(0, 0), A(4, 3) e C(8, −3) sobre uma tela de Lasar Segall e afirmou que OA e OC eram perpendiculares; a de 2022 deu os quatro vértices de uma mesa desenhada em perspectiva e pediu a ordenada do ponto de fuga, onde dois lados prolongados se encontram. Nos três casos ninguém desenhou com régua: a resposta saiu de dois números por reta. Como decidir, só com as equações, se duas retas se cruzam, nunca se encontram ou são a mesma, e se o cruzamento é em ângulo reto?

O que você vai aprender

  • Classificar duas retas do plano como concorrentes, paralelas distintas ou coincidentes a partir dos coeficientes angulares e lineares (ou da proporcionalidade das equações gerais a/a' = b/b' ≠ c/c'), incluindo os casos de retas verticais.
  • Reconhecer que retas perpendiculares têm coeficientes angulares de produto −1 (inverte e troca o sinal), justificar essa regra pelo giro de um quarto de volta do triângulo de declive, e tratar sem fórmula o par vertical–horizontal.
  • Decidir se um triângulo dado pelos vértices é retângulo, e em qual vértice, testando o produto dos declives dos dois lados que saem de cada vértice (ou a recíproca de Pitágoras), sem aceitar produtos 'quase' iguais a −1.
  • Escrever a equação da reta paralela ou perpendicular a uma reta dada que passa por um ponto dado, e a mediatriz de um segmento como a perpendicular pelo ponto médio.
  • Encontrar o ponto de interseção de duas retas concorrentes resolvendo o sistema 2×2 por substituição ou igualando os y, conferir nas duas equações e interpretar as três posições relativas como os três tipos de sistema linear.
  • Calcular o ângulo entre duas retas concorrentes pela tangente, tg θ = |(m − m')/(1 + m·m')|, reconhecendo os casos 45° e 90°.
  • Ler retas em mapas, gráficos de linha e esquemas (estações, telescópios, preços), extrair coordenadas dos pontos e julgar afirmações de paralelismo e perpendicularismo pela conta, não pelo olho.
  • Evitar os erros clássicos: declarar paralelas duas equações proporcionais, trocar só o sinal (ou só inverter) ao procurar a perpendicular, atribuir coeficiente angular a reta vertical e confundir o ponto de interseção com o ponto médio.

Em 2025, a prova do PAS 3 desenhou um canavial sobre um plano cartesiano em metros, pôs a linha central de uma estrada sobre a reta 3x+4y=8003x + 4y = 800, apresentou um segundo trajeto, 3y−4x+800=03y - 4x + 800 = 0, e afirmou que os dois eram paralelos. Os mesmos números, 3 e 4 e 800, aparecem nas duas equações, e é fácil acreditar. Mas as duas retas têm coeficientes angulares −34-\frac{3}{4} e 43\frac{4}{3}, cujo produto é −1-1: elas se cruzam em ângulo reto, o oposto exato de paralelas. Em 2023, quatro pontos foram marcados sobre a tela Navio de emigrantes, de Lasar Segall, e o item afirmou que os segmentos OAOA e OCOC, com O(0,0)O(0, 0), A(4,3)A(4, 3) e C(8,−3)C(8, -3), eram perpendiculares; na pintura eles até parecem, mas 34⋅(−38)=−932\frac{3}{4} \cdot \left(-\frac{3}{8}\right) = -\frac{9}{32}, longe de −1-1. Em 2022, a banca deu os quatro cantos de uma mesa desenhada em perspectiva e pediu a ordenada do ponto de fuga, que é o lugar onde dois lados prolongados se encontram: um sistema de duas equações. Como decidir, só com as equações, se duas retas se cruzam, nunca se encontram ou são a mesma reta, e se o cruzamento é em ângulo reto?

Esta página responde a essa pergunta e ao que decorre dela. Ela supõe que você já sabe calcular o coeficiente angular mm de uma reta e ler mm e nn nas formas reduzida y=mx+ny = mx + n e geral ax+by=cax + by = c, assunto da página da equação da reta; e supõe o plano cartesiano com ponto médio e distância entre pontos. Daqui saem a classificação de duas retas (concorrentes, paralelas, coincidentes), o critério das perpendiculares, o teste do triângulo retângulo por coordenadas, a reta paralela ou perpendicular por um ponto, a mediatriz, o ponto de interseção e o ângulo entre retas. A distância de um ponto a uma reta e entre paralelas fica na página de distâncias; sistemas com três incógnitas, na página de sistemas lineares.

Duas retas no plano só podem fazer três coisas

Duas retas desenhadas na mesma folha têm exatamente um ponto em comum, nenhum ou todos. Não existe quarta opção: se duas retas compartilham dois pontos distintos, elas são a mesma reta, porque por dois pontos passa uma única reta. Os três casos têm nome e, em coordenadas, cada um tem uma assinatura nos coeficientes.

Três painéis lado a lado no plano cartesiano. No primeiro, duas retas de inclinações diferentes se cruzam num único ponto marcado em vermelho, com o rótulo concorrentes e a condição m diferente de m linha. No segundo, duas retas de mesma inclinação e ordenadas na origem diferentes nunca se tocam, com o rótulo paralelas e as condições m igual a m linha e n diferente de n linha. No terceiro, uma única reta desenhada com dois traços sobrepostos, com o rótulo coincidentes e as condições m igual a m linha e n igual a n linha, e as duas equações 2x menos y igual a 1 e 4x menos 2y igual a 2 escritas por cima.
As três posições relativas e a leitura nos coeficientes da forma reduzida y=mx+ny = mx + n: ritmos diferentes garantem um cruzamento; ritmos iguais deixam duas possibilidades, e a ordenada na origem (ou a proporcionalidade das equações gerais) decide entre elas. Diagrama autoral.
Concorrentes, paralelas, coincidentes

Sejam r ⁣:y=mx+nr\colon y = mx + n e s ⁣:y=m′x+n′s\colon y = m'x + n' duas retas não verticais.

  • Concorrentes: m≠m′m \neq m'. Têm exatamente um ponto em comum, a interseção.
  • Paralelas (distintas): m=m′m = m' e n≠n′n \neq n'. Não têm ponto em comum.
  • Coincidentes: m=m′m = m' e n=n′n = n'. São a mesma reta, com todos os pontos em comum.

Na forma geral, r ⁣:ax+by=cr\colon ax + by = c e s ⁣:a′x+b′y=c′s\colon a'x + b'y = c':

  • concorrentes quando aa′≠bb′\dfrac{a}{a'} \neq \dfrac{b}{b'} (os coeficientes de xx e yy não são proporcionais);
  • paralelas distintas quando aa′=bb′≠cc′\dfrac{a}{a'} = \dfrac{b}{b'} \neq \dfrac{c}{c'};
  • coincidentes quando aa′=bb′=cc′\dfrac{a}{a'} = \dfrac{b}{b'} = \dfrac{c}{c'} (uma equação é a outra multiplicada por um número).

Duas retas verticais, x=kx = k e x=k′x = k', são paralelas se k≠k′k \neq k' e coincidentes se k=k′k = k'; uma reta vertical e uma não vertical são sempre concorrentes.

O critério da forma geral é o mesmo da forma reduzida, escrito sem dividir por bb: de ax+by=cax + by = c vem m=−abm = -\frac{a}{b} e n=cbn = \frac{c}{b}, e igualar os dois mm é o mesmo que exigir aa′=bb′\frac{a}{a'} = \frac{b}{b'}. A vantagem de trabalhar na forma geral é que ela inclui as verticais (b=0b = 0) sem caso à parte: 2x=62x = 6 e 5x=155x = 15 têm 25=615\frac{2}{5} = \frac{6}{15} e são a mesma reta, x=3x = 3.

Exemplo resolvido 1: três pares de retas. Classifique cada par. (a) r ⁣:3x−5y=15r\colon 3x - 5y = 15 e s ⁣:6x−10y=7s\colon 6x - 10y = 7. (b) r ⁣:5x+2y=9r\colon 5x + 2y = 9 e s ⁣:10x+4y=18s\colon 10x + 4y = 18. © r ⁣:x+y=4r\colon x + y = 4 e s ⁣:x−y=4s\colon x - y = 4.

(a) Razões dos coeficientes: 36=12\frac{3}{6} = \frac{1}{2} e −5−10=12\frac{-5}{-10} = \frac{1}{2}, iguais; a razão dos termos independentes é 157≠12\frac{15}{7} \neq \frac{1}{2}. Mesma direção, retas diferentes: paralelas distintas. Conferindo com um ponto: (5,0)(5, 0) satisfaz rr (15−0=1515 - 0 = 15) e não satisfaz ss (30−0=30≠730 - 0 = 30 \neq 7). (b) 510=24=918=12\frac{5}{10} = \frac{2}{4} = \frac{9}{18} = \frac{1}{2}: a segunda equação é a primeira dobrada. Coincidentes; todo ponto de uma está na outra. © 11=1\frac{1}{1} = 1 e 1−1=−1\frac{1}{-1} = -1, diferentes: concorrentes. Somando as equações, 2x=82x = 8, x=4x = 4 e y=0y = 0: o ponto comum é (4,0)(4, 0), e só ele. Conferência: em (a), mr=35=msm_r = \frac{3}{5} = m_s; em ©, mr=−1m_r = -1 e ms=1m_s = 1.

Paralelas: o mesmo coeficiente angular e ordenadas na origem diferentes

Duas pistas de um aeroporto desenhadas em paralelo, as duas linhas de um corredor de ônibus, as margens de um canal retilíneo: cada par sobe e desce junto, e por isso nunca se encontra. Em coordenadas, “subir e descer junto” é ter o mesmo coeficiente angular, e “nunca se encontrar” exige, além disso, que as retas sejam duas. O segundo cuidado é o que a prova explora.

Plano cartesiano com duas retas paralelas de equações y igual a três quartos de x mais 1 e y igual a três quartos de x menos 3. Sobre cada uma há um triângulo de declive tracejado com cateto horizontal 4 e cateto vertical 3, mostrando a mesma razão três quartos. As retas cortam o eixo y em 1 e em menos 3, marcados. À direita, duas retas verticais x igual a 6 e x igual a 8, também paralelas, com a observação de que nenhuma delas tem coeficiente angular.
Paralelas não verticais: triângulos de declive iguais (Δx=4\Delta x = 4, Δy=3\Delta y = 3 nas duas), ordenadas na origem diferentes (11 e −3-3). Retas verticais são paralelas entre si sem que nenhuma tenha mm. Diagrama autoral.
Condição de paralelismo

Retas não verticais rr e ss são paralelas quando mr=msm_r = m_s e nr≠nsn_r \neq n_s. Se mr=msm_r = m_s e nr=nsn_r = n_s, elas são a mesma reta. Toda reta vertical é paralela a toda outra reta vertical e a nenhuma reta inclinada. Em consequência, por um ponto PP fora de uma reta rr passa uma única paralela a rr: a reta de mesmo mm que contém PP.

Dois itens do PAS 3 mostram o critério em uso. Em 2009, uma usina em P(0,8)P(0, 8) e um consumidor em Q(xQ,0)Q(x_Q, 0) estavam ligados por uma linha de transmissão reta de 10 km (o caderno não dava xQx_Q; o triângulo 88, xQx_Q, 1010 obriga xQ=6x_Q = 6), e o item afirmou que a reta 8x+6y=18x + 6y = 1 era paralela à reta PQPQ. O coeficiente angular de PQPQ é 0−86−0=−43\frac{0 - 8}{6 - 0} = -\frac{4}{3}; o da reta dada, −86=−43-\frac{8}{6} = -\frac{4}{3}. Iguais. Resta ver que não é a mesma reta: P(0,8)P(0, 8) dá 0+48=48≠10 + 48 = 48 \neq 1, logo PP não está em 8x+6y=18x + 6y = 1. Paralelas distintas, certo. Em 2010, a banca escreveu a equação xd+yD=1\frac{x}{d} + \frac{y}{D} = 1, com DD o diâmetro do espelho primário de um telescópio e dd o do secundário, e perguntou qual seria o raio do espelho secundário do James Webb se a equação descrevesse retas paralelas para ele e para o Hubble; a tabela dava D=2,4D = 2{,}4 m e d=0,32d = 0{,}32 m para o Hubble e D=6,5D = 6{,}5 m para o James Webb. Isolando yy: y=−Ddx+Dy = -\frac{D}{d}x + D, portanto m=−Ddm = -\frac{D}{d}. Paralelas significa Dd\frac{D}{d} igual nos dois telescópios: 2,40,32=7,5=6,5d\frac{2{,}4}{0{,}32} = 7{,}5 = \frac{6{,}5}{d}, donde d=6,57,5≈0,867d = \frac{6{,}5}{7{,}5} \approx 0{,}867 m. O item pedia o raio, metade disso: cerca de 43,343{,}3 cm, entre 40 e 45 cm. A reta xd+yD=1\frac{x}{d} + \frac{y}{D} = 1 corta os eixos em (d,0)(d, 0) e (0,D)(0, D); o feixe de retas paralelas a ela é o conjunto das retas xkd+ykD=1\frac{x}{kd} + \frac{y}{kD} = 1, todas com a mesma razão Dd\frac{D}{d} entre os cortes, e o James Webb era o membro do feixe com kD=6,5kD = 6{,}5.

Equações proporcionais são uma reta só

x−2y=3x - 2y = 3 e 3x−6y=93x - 6y = 9 têm o mesmo coeficiente angular, 12\frac{1}{2}, e quem para aí declara “paralelas”. Mas 13=−2−6=39\frac{1}{3} = \frac{-2}{-6} = \frac{3}{9}: a segunda é a primeira multiplicada por 3, e as duas descrevem a mesma reta, com todos os pontos em comum. Antes de escrever “paralelas”, confira o termo independente (ou substitua um ponto de uma reta na outra). O erro simétrico também existe: ver 2x+3y2x + 3y numa equação e 3x+2y3x + 2y na outra e supor parentesco; os coeficientes angulares são −23-\frac{2}{3} e −32-\frac{3}{2}, e as retas são concorrentes.

Por que o produto dos coeficientes de retas perpendiculares é −1

Uma rua que cruza outra em ângulo reto, a lateral e a linha de fundo de uma quadra, o esquadro apoiado na régua. Em coordenadas, a perpendicularidade tem um teste de uma multiplicação, e vale a pena entender de onde ele vem, porque a regra decorada (“inverte e troca o sinal”) é exatamente a que os alunos aplicam pela metade.

Plano cartesiano com duas retas perpendiculares cruzando-se no ponto (2, 1). A reta r tem coeficiente angular três quartos e, sobre ela, um triângulo de declive com cateto horizontal 4 e cateto vertical 3. A reta s tem coeficiente angular menos quatro terços e, sobre ela, o mesmo triângulo girado um quarto de volta no sentido anti-horário, com cateto horizontal menos 3 e cateto vertical 4. Um arco com seta indica o giro de 90 graus e um quadradinho marca o ângulo reto. Ao lado, a conta três quartos vezes menos quatro terços igual a menos 1.
Girar o triângulo de declive de rr um quarto de volta leva o deslocamento (4,3)(4, 3) ao deslocamento (−3,4)(-3, 4): os catetos trocam de lugar e um deles troca de sinal. O coeficiente angular passa de 34\frac{3}{4} a −43-\frac{4}{3}, e o produto dos dois é −1-1. Diagrama autoral.

Pense na reta rr como uma seta de deslocamento: andar 1 em xx obriga a andar mm em yy, então o vetor (1,m)(1, m) aponta ao longo de rr. Girar um vetor (p,q)(p, q) um quarto de volta no sentido anti-horário dá o vetor (−q,p)(-q, p) (confira com (1,0)(1, 0), que vira (0,1)(0, 1)). Girando (1,m)(1, m), obtém-se (−m,1)(-m, 1), que aponta ao longo da perpendicular ss. O coeficiente angular de ss é a razão entre a componente vertical e a horizontal desse vetor: m′=1−m=−1mm' = \frac{1}{-m} = -\frac{1}{m}. Logo m⋅m′=−1m \cdot m' = -1. A mesma conclusão sai pela trigonometria: se rr faz ângulo α\alpha com o eixo xx, então m=tg⁡αm = \operatorname{tg}\alpha; a perpendicular faz ângulo α+90°\alpha + 90°, e tg⁡(α+90°)=−cotg⁡α=−1tg⁡α\operatorname{tg}(\alpha + 90°) = -\operatorname{cotg}\alpha = -\frac{1}{\operatorname{tg}\alpha}. Em qualquer dos dois caminhos, a fração se inverte e o sinal troca, as duas coisas juntas.

Condição de perpendicularidade

Para duas retas não verticais, a perpendicularidade equivale a

mr⋅ms=−1,ou seja,ms=−1mr.m_r \cdot m_s = -1, \qquad \text{ou seja,} \qquad m_s = -\frac{1}{m_r}.

Na forma geral, ax+by=cax + by = c e a′x+b′y=c′a'x + b'y = c' são perpendiculares quando aa′+bb′=0a a' + b b' = 0 (o vetor (a,b)(a, b) é perpendicular à primeira reta, e o teste é o produto escalar nulo entre os dois vetores normais). Caso à parte, sem fórmula: a reta vertical x=kx = k é perpendicular a toda reta horizontal y=k′y = k', e só a elas. Por um ponto dado passa uma única perpendicular a uma reta dada.

O teste em forma geral evita frações e inclui as verticais. Para 3x+4y=8003x + 4y = 800 e −4x+3y=−800-4x + 3y = -800 (a reta ss do item de 2025, arrumada): 3⋅(−4)+4⋅3=−12+12=03 \cdot (-4) + 4 \cdot 3 = -12 + 12 = 0, perpendiculares. Para x=2x = 2 (isto é, 1x+0y=21x + 0y = 2) e y=5y = 5 (0x+1y=50x + 1y = 5): 1⋅0+0⋅1=01 \cdot 0 + 0 \cdot 1 = 0, perpendiculares, como se esperava da vertical com a horizontal.

Exemplo resolvido 2: a perpendicular por um ponto. Uma tubulação segue a reta t ⁣:2x−5y=10t\colon 2x - 5y = 10 num plano em metros. Um ramal deve sair do ponto P(4,7)P(4, 7) e encontrar a tubulação em ângulo reto. Qual é a equação do ramal e onde ele encontra tt?

O coeficiente angular de tt é mt=−2−5=25m_t = -\frac{2}{-5} = \frac{2}{5}. O do ramal é o inverso com o sinal trocado: m=−52m = -\frac{5}{2}. Reta por PP: y−7=−52(x−4)y - 7 = -\frac{5}{2}(x - 4), ou y=−52x+17y = -\frac{5}{2}x + 17, ou ainda 5x+2y=345x + 2y = 34. O ponto de encontro satisfaz as duas equações: de tt, y=25x−2y = \frac{2}{5}x - 2; igualando, 25x−2=−52x+17\frac{2}{5}x - 2 = -\frac{5}{2}x + 17; multiplicando por 10, 4x−20=−25x+1704x - 20 = -25x + 170, 29x=19029x = 190, x=19029≈6,55x = \frac{190}{29} \approx 6{,}55 e y=25⋅19029−2=7629−5829=1829≈0,62y = \frac{2}{5} \cdot \frac{190}{29} - 2 = \frac{76}{29} - \frac{58}{29} = \frac{18}{29} \approx 0{,}62. Conferência: na forma geral, 2⋅5+(−5)⋅2=02 \cdot 5 + (-5) \cdot 2 = 0, perpendiculares; e 5⋅19029+2⋅1829=950+3629=98629=345 \cdot \frac{190}{29} + 2 \cdot \frac{18}{29} = \frac{950 + 36}{29} = \frac{986}{29} = 34, o ponto está no ramal.

Metade da regra não vale nada

Da reta de coeficiente angular 25\frac{2}{5}, a perpendicular tem −52-\frac{5}{2}. Trocar só o sinal dá −25-\frac{2}{5}, que é a reta simétrica, não a perpendicular; inverter sem trocar o sinal dá 52\frac{5}{2}, que corta a reta original num ângulo qualquer. E o produto tem de dar exatamente −1-1: −54-\frac{5}{4}, −932-\frac{9}{32} e −43-\frac{4}{3}, que apareceram em itens reais, são tão “não perpendiculares” quanto +7+7. Para quem prefere não dividir, o teste aa′+bb′=0aa' + bb' = 0 na forma geral faz a mesma pergunta sem fração.

O triângulo é retângulo? Teste os três vértices

Quando a prova dá três pontos e afirma “o triângulo é retângulo”, a pergunta é se algum par de lados é perpendicular. Com coordenadas, isso é calcular os coeficientes angulares dos lados e multiplicar os dois que saem de cada vértice. Se o enunciado diz em qual vértice está o ângulo reto, basta um produto; se não diz, são três.

Plano cartesiano com o triângulo de vértices A(1, 2), B(7, 5) e C(−1, 6). Ao lado de cada lado está escrito o seu coeficiente angular: AB um meio, AC menos 2, BC menos um oitavo. Um quadradinho marca o ângulo reto no vértice A e, abaixo, as três contas: um meio vezes menos 2 igual a menos 1, no vértice A; um meio vezes menos um oitavo igual a menos um dezesseis avos, em B; menos 2 vezes menos um oitavo igual a um quarto, em C.
Três vértices, três produtos. Só em AA o produto dos coeficientes angulares dos lados que saem do vértice dá −1-1: o triângulo é retângulo em AA. Em BB e em CC os produtos são −116-\frac{1}{16} e 14\frac{1}{4}, ângulos agudos. Diagrama autoral.

Exemplo resolvido 3: o triângulo da figura. Com A(1,2)A(1, 2), B(7,5)B(7, 5) e C(−1,6)C(-1, 6): mAB=5−27−1=36=12m_{AB} = \frac{5 - 2}{7 - 1} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}; mAC=6−2−1−1=4−2=−2m_{AC} = \frac{6 - 2}{-1 - 1} = \frac{4}{-2} = -2; mBC=6−5−1−7=−18m_{BC} = \frac{6 - 5}{-1 - 7} = -\frac{1}{8}. Em AA: 12⋅(−2)=−1\frac{1}{2} \cdot (-2) = -1. Retângulo em AA. Conferência pela recíproca de Pitágoras: AB2=36+9=45AB^2 = 36 + 9 = 45, AC2=4+16=20AC^2 = 4 + 16 = 20, BC2=64+1=65BC^2 = 64 + 1 = 65, e 45+20=6545 + 20 = 65. As duas ferramentas dizem a mesma coisa; a dos coeficientes angulares aponta o vértice sem calcular três quadrados, a de Pitágoras serve quando algum lado é vertical e não tem mm.

Quatro itens do PAS 3 fizeram essa conta: três sobre um triângulo e um, de 2015, sobre uma diagonal e uma reta dada. Em 2019, um mapa do porto de Nova Iorque recebeu eixos com origem na Estátua da Liberdade; a tabela dava A(12,2)A\left(\frac{1}{2}, 2\right) para Ellis Island e B(−2,23)B\left(-2, \frac{2}{3}\right) para Black Tom Island, e o item afirmou que o triângulo OABOAB era retângulo na origem. mOA=21/2=4m_{OA} = \frac{2}{1/2} = 4 e mOB=2/3−2=−13m_{OB} = \frac{2/3}{-2} = -\frac{1}{3}; produto −43-\frac{4}{3}. Errado. Em 2023, na tela de Segall, mOA=34m_{OA} = \frac{3}{4} e mOC=−38m_{OC} = -\frac{3}{8}, produto −932-\frac{9}{32}: errado, embora na imagem os dois segmentos pareçam formar um canto quadrado. Em 2015, o terreno de vértices A(−2,6)A(-2, 6), B(8,8)B(8, 8), C(10,−3)C(10, -3) e D(−5,−2)D(-5, -2) veio com a afirmação de que a reta ACAC e a reta 3y−5x=83y - 5x = 8 eram perpendiculares: mAC=−3−610+2=−34m_{AC} = \frac{-3 - 6}{10 + 2} = -\frac{3}{4} e, da equação, y=53x+83y = \frac{5}{3}x + \frac{8}{3}, m=53m = \frac{5}{3}; produto −54-\frac{5}{4}. Perto de −1-1 o suficiente para enganar quem estima, e errado. Em 2018, num mapa gaúcho em quilômetros, três cidades ocupavam a origem (Cachoeira do Sul), o ponto (−25,40)(-25, 40) (Agudo) e o ponto (20,35)(20, 35) (Candelária), e o item não apontou o vértice; os três produtos (−85⋅74-\frac{8}{5} \cdot \frac{7}{4}, −85⋅(−19)-\frac{8}{5} \cdot \left(-\frac{1}{9}\right) e 74⋅(−19)\frac{7}{4} \cdot \left(-\frac{1}{9}\right)) dão −145-\frac{14}{5}, 845\frac{8}{45} e −736-\frac{7}{36}, nenhum igual a −1-1. Errado. Repare que, nos quatro, a banca afirmou um ângulo reto que não existia; o padrão não é regra, mas avisa que “parece reto” não decide nada.

A reta paralela ou perpendicular que passa por um ponto dado

Com o coeficiente angular certo e um ponto, a equação sai da forma y−y0=m(x−x0)y - y_0 = m(x - x_0). O trabalho desta página é escolher o mm: igual ao da reta dada, se a pedida é paralela; inverso com sinal trocado, se é perpendicular. Depois, a reta se confere em dois passos, coeficiente angular e ponto.

O PAS 3 pediu esse coeficiente angular em formato numérico duas vezes, com os pontos lidos de uma figura. Em 2014, seis antenas de telefonia estavam marcadas num plano em quilômetros, entre elas B(−8,−3)B(-8, -3), C(5,4)C(5, 4) e E(8,−2)E(8, -2), e o comando pediu o mm da reta que sai de BB em ângulo reto com CECE, vezes 200. mCE=−2−48−5=−2m_{CE} = \frac{-2 - 4}{8 - 5} = -2; a perpendicular tem m=12m = \frac{1}{2}; 12×200=100\frac{1}{2} \times 200 = 100. O ponto BB não entra na conta do coeficiente angular; ele só entraria se a pergunta fosse a equação. Em 2013, as estações do VLT de Brasília, num gráfico em u.c., incluíam C(1,3)C(1, 3) e D(5,−2)D(5, -2), e o pedido foi o mm da reta em ângulo reto com CDCD, vezes 100: mCD=−2−35−1=−54m_{CD} = \frac{-2 - 3}{5 - 1} = -\frac{5}{4}, perpendicular 45\frac{4}{5}, resposta 80.

Exemplo resolvido 4: paralela e perpendicular por um mesmo ponto. Uma avenida segue a reta a ⁣:3x−4y=12a\colon 3x - 4y = 12. Pelo ponto P(8,1)P(8, 1) passam uma rua paralela à avenida e uma transversal perpendicular a ela. Escreva as duas equações e diga onde a transversal encontra a avenida.

ma=−3−4=34m_a = -\frac{3}{-4} = \frac{3}{4}. Paralela por PP: y−1=34(x−8)y - 1 = \frac{3}{4}(x - 8), isto é, 4y−4=3x−244y - 4 = 3x - 24, ou 3x−4y=203x - 4y = 20. Repare que a paralela tem os mesmos coeficientes de xx e yy que a avenida e só muda o termo independente, que se acha substituindo PP: 3⋅8−4⋅1=203 \cdot 8 - 4 \cdot 1 = 20. Perpendicular por PP: m=−43m = -\frac{4}{3}, y−1=−43(x−8)y - 1 = -\frac{4}{3}(x - 8), ou 4x+3y=354x + 3y = 35; de novo, os coeficientes (4,3)(4, 3) saem de trocar (3,−4)(3, -4) de lugar e de sinal em um deles, e o 35 vem de 4⋅8+3⋅14 \cdot 8 + 3 \cdot 1. Encontro da transversal com a avenida: de 3x−4y=123x - 4y = 12 e 4x+3y=354x + 3y = 35, multiplicando a primeira por 3 e a segunda por 4 e somando, 9x+16x=36+1409x + 16x = 36 + 140, x=17625=7,04x = \frac{176}{25} = 7{,}04 e y=3⋅7,04−124=2,28y = \frac{3 \cdot 7{,}04 - 12}{4} = 2{,}28. Conferência: 4⋅7,04+3⋅2,28=28,16+6,84=354 \cdot 7{,}04 + 3 \cdot 2{,}28 = 28{,}16 + 6{,}84 = 35.

Atalho na forma geral

Toda reta paralela a ax+by=cax + by = c tem a forma ax+by=kax + by = k; toda reta perpendicular a ela tem a forma bx−ay=kbx - ay = k (ou −bx+ay=k-bx + ay = k). O valor de kk se obtém substituindo o ponto pelo qual a reta deve passar. O atalho vale também para verticais e horizontais: a perpendicular a x=3x = 3 por (5,−2)(5, -2) é y=−2y = -2.

A mediatriz é a perpendicular pelo ponto médio

A mediatriz de um segmento ABAB é a reta dos pontos que ficam à mesma distância de AA e de BB. Na página de construções ela nasce com régua e compasso; em coordenadas, ela é a reta perpendicular a ABAB que passa pelo ponto médio de ABAB, e as duas ferramentas desta página bastam para escrevê-la.

Plano cartesiano com o segmento de A(1, 2) a B(5, 6), seu ponto médio M(3, 4) marcado, e a mediatriz, a reta x mais y igual a 7, cruzando o segmento em M em ângulo reto, com o quadradinho do ângulo reto. Um ponto Q(6, 1) sobre a mediatriz está ligado a A e a B por segmentos tracejados de mesmo comprimento, com a distância raiz de 26 escrita nos dois.
A mediatriz de ABAB tem coeficiente angular −1mAB-\frac{1}{m_{AB}} e passa por MM. Qualquer ponto dela, como Q(6,1)Q(6, 1), equidista de AA e de BB (QA=QB=26QA = QB = \sqrt{26}). Diagrama autoral.

Exemplo resolvido 5. Mediatriz do segmento de A(1,2)A(1, 2) a B(5,6)B(5, 6). Ponto médio: M(1+52,2+62)=(3,4)M\left(\frac{1 + 5}{2}, \frac{2 + 6}{2}\right) = (3, 4). Coeficiente angular de ABAB: 6−25−1=1\frac{6 - 2}{5 - 1} = 1; o da mediatriz, −1-1. Equação: y−4=−(x−3)y - 4 = -(x - 3), ou x+y=7x + y = 7. Conferência pela definição: o ponto Q(6,1)Q(6, 1) está na reta (6+1=76 + 1 = 7); QA2=25+1=26QA^2 = 25 + 1 = 26 e QB2=1+25=26QB^2 = 1 + 25 = 26. Se ABAB fosse horizontal, a mediatriz seria a vertical pelo ponto médio, x=xMx = x_M; se ABAB fosse vertical, a horizontal y=yMy = y_M.

A mediatriz aparece em prova disfarçada: “a torre fica à mesma distância das duas cidades” é uma afirmação sobre a mediatriz; “o centro da circunferência que passa por AA e BB” está sobre a mediatriz de ABAB (e, se a circunferência também passa por CC, o centro é o cruzamento de duas mediatrizes, assunto da página da circunferência).

Onde duas retas se cruzam: o sistema 2×2

Um ponto pertence a uma reta quando suas coordenadas tornam a equação dela verdadeira. Cruzamento é pertencer às duas: o par (x,y)(x, y) procurado tem de obedecer, de uma só vez, às equações de rr e de ss, e essa exigência dupla é um sistema linear de duas equações e duas incógnitas. As três posições relativas são, exatamente, os três tipos de sistema.

Interseção e tipo de sistema

Roteiro para a interseção de rr e ss: escreva as duas na forma reduzida e iguale as expressões de yy (ou tire yy de uma delas e leve à outra); a equação que sobra só tem xx; achado o xx, qualquer das duas retas devolve o yy. Confira o par nas duas equações.

  • Concorrentes (m≠m′m \neq m'): o sistema tem uma solução, o ponto de cruzamento.
  • Paralelas distintas: o sistema não tem solução (as equações se contradizem, como 0=50 = 5).
  • Coincidentes: o sistema tem infinitas soluções (as equações se reduzem a uma só, como 0=00 = 0).

Comparar os coeficientes angulares antes de resolver evita montar um sistema sem solução para achar.

A página de sistemas lineares trata o caso geral, com três incógnitas e a forma matricial; aqui o sistema é 2×22 \times 2 e se resolve por substituição. O PAS 2 de 2009 usou a ponte ao contrário: dois campos de petróleo exportariam, juntos, 96,5 bilhões de barris (x+y=96,5x + y = 96{,}5) por 9,587 trilhões de dólares, a 100 e a 82 dólares o barril (100x+82y=9 587100x + 82y = 9\,587), e o item afirmou que as quantidades podiam ser determinadas pela interseção de duas retas, “uma com inclinação positiva e a outra com inclinação negativa”, desenhadas numa figura. As duas equações do sistema são retas de coeficientes angulares −1-1 e −10082-\frac{100}{82}, ambos negativos; nenhuma reta de inclinação positiva representa o sistema, e o item era errado. A interseção existe (x=93x = 93, y=3,5y = 3{,}5), mas a figura descrevia outro par de retas.

Plano cartesiano com o quadrilátero de vértices A(0, 0), B(−2, 5), C(4, 6) e D(9, 2) representando uma mesa vista em perspectiva. As retas AB e DC estão prolongadas em tracejado para a esquerda e para cima até se encontrarem no ponto P, marcado em vermelho, de coordenadas aproximadas (−5,41; 13,53), com as equações y igual a menos cinco meios de x e y igual a menos quatro quintos de x mais quarenta e seis quintos escritas ao lado das retas.
No desenho em perspectiva, os lados ABAB e DCDC da mesa são paralelos no espaço, mas suas projeções se encontram no ponto de fuga PP, interseção das retas y=−52xy = -\frac{5}{2}x e y=−45x+465y = -\frac{4}{5}x + \frac{46}{5}. O PAS 3 de 2022 pediu a ordenada de PP: 23017≈13,5\frac{230}{17} \approx 13{,}5, marcada como 013. Diagrama autoral.

Exemplo resolvido 6: o ponto de fuga (PAS 3 2022, tipo B). Uma mesa desenhada em perspectiva tem vértices A(0,0)A(0, 0), B(−2,5)B(-2, 5), C(4,6)C(4, 6) e D(9,2)D(9, 2), em decímetros; o ponto de fuga PP é o encontro das retas ABAB e DCDC. Calcule a ordenada de PP (desprezando a parte fracionária). Reta ABAB: passa pela origem com m=5−0−2−0=−52m = \frac{5 - 0}{-2 - 0} = -\frac{5}{2}, logo y=−52xy = -\frac{5}{2}x. Reta DCDC: m=6−24−9=−45m = \frac{6 - 2}{4 - 9} = -\frac{4}{5}; por DD: y−2=−45(x−9)y - 2 = -\frac{4}{5}(x - 9), ou y=−45x+465y = -\frac{4}{5}x + \frac{46}{5}. Coeficientes angulares diferentes: há cruzamento. Igualando, −52x=−45x+465-\frac{5}{2}x = -\frac{4}{5}x + \frac{46}{5}; vezes 10, −25x=−8x+92-25x = -8x + 92, −17x=92-17x = 92, x=−9217x = -\frac{92}{17}. Então y=−52⋅(−9217)=23017=13,53…y = -\frac{5}{2} \cdot \left(-\frac{92}{17}\right) = \frac{230}{17} = 13{,}53\ldots Resposta: 013. Conferência na reta DCDC: −45⋅(−9217)+465=36885+78285=115085=23017-\frac{4}{5} \cdot \left(-\frac{92}{17}\right) + \frac{46}{5} = \frac{368}{85} + \frac{782}{85} = \frac{1150}{85} = \frac{230}{17}. Fecha. O item pedia yy; quem parou em x=−5,4x = -5{,}4 e marcou 005 (ou o módulo) errou por ter resolvido só metade.

Em 2017, o cruzamento foi combinado com a perpendicular. O caderno trouxe dois trajetos de bonde cariocas dos anos 1940 como poligonais num plano, com estações em vértices: Voluntários da Pátria em (−3,2)(-3, 2), Botafogo em (−2,0)(-2, 0), Presidente Vargas em (5,−1)(5, -1), Maracanã em (4,4)(4, 4) e Tijuca em (3,8)(3, 8). A afirmação a julgar: a reta que sai de Botafogo em ângulo reto com o segmento Presidente Vargas–Voluntários da Pátria encontra o trajeto Lapa–Tijuca no trecho Maracanã–Tijuca. Coeficiente angular do segmento: 2−(−1)−3−5=−38\frac{2 - (-1)}{-3 - 5} = -\frac{3}{8}; o da reta pedida, 83\frac{8}{3}, com equação y=83(x+2)y = \frac{8}{3}(x + 2). O trecho em questão ocupa 3≤x≤43 \le x \le 4 com 4≤y≤84 \le y \le 8; a reta, em x=3x = 3, já está em y=403≈13,3y = \frac{40}{3} \approx 13{,}3, e em x=4x = 4 em y=16y = 16. Ela passa por cima do trecho inteiro, sem tocá-lo. Errado. Em 2010, num esquema do telescópio Hubble com o espelho primário sobre o eixo yy (pontos AA e DD, com AD=2,4AD = 2{,}4 m) e o espelho secundário BCBC, de 0,32 m, centrado em PP sobre o eixo xx e inclinado a 120°120°, o item afirmou que as retas ABAB e CDCD se cruzariam no primeiro quadrante. Com esses dados, A(0,−1,2)A(0, -1{,}2), D(0,1,2)D(0, 1{,}2), CC um pouco à esquerda e acima de PP e BB um pouco à direita e abaixo; a reta ABAB sobe menos do que a reta CDCD desce, e o cruzamento cai à direita de PP, com ordenada ligeiramente negativa, no quarto quadrante. Errado. Nos dois itens, a decisão exigiu saber onde fica o cruzamento, e não só que ele existe.

Ponto de fuga, GPS e o cruzamento como posição

Um desenho em perspectiva transforma paralelas do mundo em retas que convergem; o ponto de fuga é a interseção delas, e é por isso que a pergunta de 2022 era um sistema 2×22 \times 2. O receptor de GPS faz o inverso: cada satélite diz a que distância você está dele, o que define uma curva de posições possíveis, e a sua posição é o ponto em que essas curvas se cruzam. Com retas, o cruzamento é esta página; com circunferências, é a página da circunferência. A ideia é uma: localizar é intersectar.

O ângulo entre duas retas

Duas retas concorrentes formam dois pares de ângulos opostos, um agudo e um obtuso (ou os quatro retos). O ângulo entre as retas é, por convenção, o agudo (ou o reto), e ele sai dos coeficientes angulares sem precisar desenhar.

Tangente do ângulo entre retas

Se rr e ss não são verticais nem perpendiculares, o ângulo agudo θ\theta entre elas satisfaz

tg⁡θ=∣mr−ms1+mrms∣.\operatorname{tg}\theta = \left|\frac{m_r - m_s}{1 + m_r m_s}\right|.

Se 1+mrms=01 + m_r m_s = 0, as retas são perpendiculares e θ=90°\theta = 90°. Se uma das retas é vertical, tg⁡θ=∣1m∣\operatorname{tg}\theta = \left|\frac{1}{m}\right|, com mm o coeficiente angular da outra. A fórmula vem da tangente da diferença de dois ângulos, tg⁡(α−β)=tg⁡α−tg⁡β1+tg⁡α tg⁡β\operatorname{tg}(\alpha - \beta) = \frac{\operatorname{tg}\alpha - \operatorname{tg}\beta}{1 + \operatorname{tg}\alpha\,\operatorname{tg}\beta}, com mr=tg⁡αm_r = \operatorname{tg}\alpha e ms=tg⁡βm_s = \operatorname{tg}\beta; o módulo escolhe o ângulo agudo.

Exemplo resolvido 7. Qual é o ângulo entre as retas y=3x−1y = 3x - 1 e y=12x+4y = \frac{1}{2}x + 4? tg⁡θ=∣3−121+3⋅12∣=5/25/2=1\operatorname{tg}\theta = \left|\frac{3 - \frac{1}{2}}{1 + 3 \cdot \frac{1}{2}}\right| = \frac{5/2}{5/2} = 1, logo θ=45°\theta = 45°. E entre y=3 xy = \sqrt{3}\,x e o eixo xx (m=0m = 0)? tg⁡θ=3\operatorname{tg}\theta = \sqrt{3}, θ=60°\theta = 60°, como se espera de uma reta que faz 60°60° com a horizontal. Conferência do primeiro caso: as retas fazem com o eixo xx os ângulos arctg⁡3≈71,6°\operatorname{arctg} 3 \approx 71{,}6° e arctg⁡12≈26,6°\operatorname{arctg}\frac{1}{2} \approx 26{,}6°, e a diferença é 45°45°. Em prova, o ângulo entre retas só decide itens quando o resultado é um ângulo notável (30°30°, 45°45°, 60°60°, 90°90°); fora isso, a pergunta útil é “são ou não perpendiculares”, que é o caso 1+mrms=01 + m_r m_s = 0.

Feixes de paralelas: trilhos, pistas e espelhos

Um conjunto de retas com o mesmo coeficiente angular é um feixe de paralelas: y=mx+ny = mx + n com mm fixo e nn variando. Trilhos de ferrovia, faixas de uma pista, linhas de um caderno. Duas retas do feixe estão a uma distância fixa uma da outra, a mesma em qualquer ponto; o cálculo dessa distância é assunto da página de distâncias, mas a ideia de que ela não muda ao longo das retas é o que define o paralelismo.

Plano cartesiano em metros com duas retas paralelas de coeficiente angular menos 7,5: a do Hubble, cortando os eixos em (0,32; 0) e (0; 2,4), e a do James Webb, cortando em (0,867; 0) e (0; 6,5). Os cortes estão marcados e rotulados com os diâmetros dos espelhos. Uma terceira reta tracejada do mesmo feixe passa pela origem. À direita, uma transversal corta as duas retas e os ângulos correspondentes aparecem marcados com arcos iguais.
O feixe das retas xd+yD=1\frac{x}{d} + \frac{y}{D} = 1 com Dd=7,5\frac{D}{d} = 7{,}5: a reta do Hubble (d=0,32d = 0{,}32, D=2,4D = 2{,}4) e a do James Webb (d≈0,867d \approx 0{,}867, D=6,5D = 6{,}5) são paralelas porque os cortes nos eixos guardam a mesma razão. Uma transversal corta as paralelas em ângulos correspondentes iguais. Diagrama autoral.

Reconhecer um feixe economiza contas. As retas 2x−3y=12x - 3y = 1, 2x−3y=72x - 3y = 7 e 4x−6y=−54x - 6y = -5 são paralelas entre si (a terceira é 2x−3y=−522x - 3y = -\frac{5}{2}), e qualquer reta que cruze uma delas cruza todas, com o mesmo ângulo, porque ângulos correspondentes em paralelas cortadas por uma transversal são iguais. É também por isso que um feixe decide alinhamentos: três pontos AA, BB e CC estão alinhados quando ABAB e BCBC pertencem ao mesmo feixe (mesmo mm) e têm o ponto BB em comum, o que força a coincidência.

Retas lidas em mapas e gráficos

Nos itens reais, as retas raramente chegam prontas em equação. Chegam como estações num gráfico, trechos de uma curva de preços, caixas de som numa sala. O método é o mesmo em todos: extrair as coordenadas dos pontos, calcular os coeficientes angulares e comparar.

Em 2013, as estações do VLT de Brasília foram marcadas num plano em u.c.: Aeroporto JK A(−9,2)A(-9, 2), Terminal Sul B(−3,6)B(-3, 6), 516 Sul C(1,3)C(1, 3), Setor Comercial Sul D(5,−2)D(5, -2), Setor Comercial Norte E(7,−3)E(7, -3) e Terminal Norte F(12,1)F(12, 1). O item afirmou que a reta AEAE era paralela à reta BFBF. mAE=−3−27+9=−516m_{AE} = \frac{-3 - 2}{7 + 9} = -\frac{5}{16}; mBF=1−612+3=−515=−13m_{BF} = \frac{1 - 6}{12 + 3} = -\frac{5}{15} = -\frac{1}{3}. Perto, mas diferentes (−0,3125-0{,}3125 e −0,333…-0{,}333\ldots): concorrentes, item errado. No desenho, os dois segmentos parecem paralelos; a diferença entre 516\frac{5}{16} e 515\frac{5}{15} só aparece na conta.

Em 2009, um gráfico de linha mostrou os preços médios anuais do petróleo Brent e do WTI de 1999 a 2008, acompanhado de uma tabela: em 2007, Brent a 72,52 e WTI a 72,26 dólares por barril; em 2008, 99,04 e 98,58. O item afirmou que os segmentos de 2007 a 2008 das duas curvas eram paralelos. Num gráfico, cada segmento entre dois anos consecutivos é uma reta com Δx=1\Delta x = 1 ano, e o coeficiente angular é a própria variação: 99,04−72,52=26,5299{,}04 - 72{,}52 = 26{,}52 para o Brent e 98,58−72,26=26,3298{,}58 - 72{,}26 = 26{,}32 para o WTI. Diferentes, logo não paralelos; errado. A lição é que “paralelos” num gráfico de linha significa “mesma variação por unidade de tempo”, um número lido da tabela, não uma impressão visual sobre dois traços quase sobrepostos.

Em 2008, o diagrama de um home theater pôs a TV em AA, no topo de um semicírculo de centro D(4,0)D(4, 0) e raio 4 m, com as caixas de som BB e CC à mesma altura, BB em (1,yB)(1, y_B) e CC sobre a circunferência, e afirmou que a reta BABA era paralela à reta CDCD. Da figura, A(4,4)A(4, 4); o arco tracejado passa também por BB, de modo que yB=16−9=7y_B = \sqrt{16 - 9} = \sqrt{7}, e CC, à mesma altura e sobre o mesmo arco, é o simétrico de BB em relação à vertical por DD: C(7,7)C(7, \sqrt{7}). mBA=4−73≈0,45m_{BA} = \frac{4 - \sqrt{7}}{3} \approx 0{,}45 e mCD=0−74−7=73≈0,88m_{CD} = \frac{0 - \sqrt{7}}{4 - 7} = \frac{\sqrt{7}}{3} \approx 0{,}88. Não são paralelas; errado. Aqui a leitura da figura (a altura comum de BB e CC, a simetria em relação a DD) foi metade do trabalho.

Três itens de paralelismo, três afirmações falsas

Dos quatro itens do tipo certo/errado sobre paralelismo que o PAS 3 aplicou entre 2008 e 2013 (as caixas de som de 2008, o petróleo de 2009, a usina de 2009 e o VLT de 2013), só o da usina afirmava um paralelismo verdadeiro. Nos outros três, os segmentos pareciam paralelos no desenho e não eram. O mesmo aconteceu com os quatro ângulos retos afirmados de 2015 a 2023 (três triângulos e um par de retas), nenhum dos quais existia. A banca escolhe figuras em que o olho diz sim e a conta diz não; a defesa é fechar o coeficiente angular antes de olhar.

Como a banca pergunta

Os dezesseis itens reais desta página, quinze do PAS 3 (2008 a 2025) e um do PAS 2 (2009), cabem em seis formatos.

  1. Relação trocada entre duas equações, tipo A: 3x+4y=8003x + 4y = 800 e 3y−4x+800=03y - 4x + 800 = 0 “são paralelas” (2025/24, E; são perpendiculares). Extrair os dois mm resolve em três linhas; julgar pela cara das equações derruba.
  2. Paralelismo que exige o segundo passo, tipos A e C: 8x+6y=18x + 6y = 1 paralela à reta PQPQ (2009/105, C: mesmo mm e retas distintas); o raio do espelho do James Webb pela razão Dd\frac{D}{d} constante (2010/124, B).
  3. Ângulo reto por coordenadas, tipo A: produto dos coeficientes angulares dos lados que saem do vértice apontado (2019/76, 2023/36, E), entre uma diagonal e uma reta dada (2015/116, E) ou em todos os vértices quando nenhum é apontado (2018/85, E).
  4. Coeficiente angular da perpendicular, escalado, tipo B: perpendicular à reta CECE, vezes 200 (2014/100, 100); perpendicular à reta CDCD, vezes 100 (2013/69, 80). Os pontos vêm de uma figura e a resposta tem três dígitos.
  5. Interseção com destino, tipos A e B: a ordenada do ponto de fuga (2022/120, 013); a perpendicular por Botafogo cruza ou não um trecho (2017/87, E); o cruzamento das retas ABAB e CDCD do telescópio está ou não no primeiro quadrante (2010/127, E); as retas de um sistema têm ou não as inclinações da figura (PAS 2 2009/112, E).
  6. Paralelismo lido de figura ou gráfico, tipo A: estações do VLT (2013/65, E), curvas de preço (2009/58, E), caixas de som (2008/57, E). Coordenadas extraídas, coeficientes comparados.

Dois avisos de formato. O tipo B desta página pede quase sempre um coeficiente angular multiplicado por 100 ou 200, e a resposta vai sem sinal e sem a parte fracionária; se o mm pedido for negativo, releia o comando, porque a folha só aceita 000 a 999. E, quando o item diz “retângulo em OO” ou “perpendicular à reta CECE”, a conta é uma; quando diz só “retângulo”, são três.

Os erros que mais derrubam

  • Paralelas com o mesmo nn. Mesmo mm e mesmo nn é a mesma reta. Equações proporcionais (x−2y=3x - 2y = 3 e 3x−6y=93x - 6y = 9) descrevem uma reta só.
  • Perpendicular “só com o sinal trocado”. De m=25m = \frac{2}{5}, a perpendicular tem −52-\frac{5}{2}, não −25-\frac{2}{5} nem 52\frac{5}{2}. Inverter e trocar o sinal.
  • Aceitar “quase −1-1”. −54-\frac{5}{4}, −932-\frac{9}{32}, −43-\frac{4}{3} não são −1-1. Perpendicularidade não tem margem.
  • Dar coeficiente angular a reta vertical. x=4x = 4 não tem mm; sua perpendicular é horizontal e sua paralela é outra vertical, sem fórmula.
  • Testar o vértice errado. “Retângulo em AA” pede mAB⋅mACm_{AB} \cdot m_{AC}; “retângulo”, sem vértice, pede os três produtos.
  • Confundir interseção com ponto médio. O ponto médio é a média dos extremos de um segmento; a interseção é a solução de um sistema. Nada garante que a interseção de duas retas esteja no meio de coisa alguma.
  • Parar no xx. Resolvido o sistema, volte para achar yy, e confira o par nas duas equações. Se o item pede a ordenada, é o yy.
  • Julgar paralelismo pelo desenho. −516-\frac{5}{16} e −13-\frac{1}{3} parecem iguais num gráfico; na conta, não são.
  • Ler mm como o coeficiente de xx na forma geral. Em 3y−4x+800=03y - 4x + 800 = 0, m=43m = \frac{4}{3}, não −4-4; arrume a equação antes de ler.
  • Montar o sistema sem olhar os mm. Se m=m′m = m', o sistema ou não tem solução ou tem infinitas; não há ponto para achar.

O essencial em meia página

  • Três posições: concorrentes (m≠m′m \neq m', um ponto comum), paralelas (m=m′m = m', n≠n′n \neq n', nenhum), coincidentes (m=m′m = m', n=n′n = n', todos). Forma geral: aa′=bb′≠cc′\frac{a}{a'} = \frac{b}{b'} \neq \frac{c}{c'} paralelas; as três razões iguais, coincidentes.
  • Verticais: x=kx = k não tem mm; duas verticais são paralelas (ou coincidentes); vertical ⊥\perp horizontal.
  • Perpendiculares: m⋅m′=−1m \cdot m' = -1 (inverte e troca o sinal); na forma geral, aa′+bb′=0aa' + bb' = 0. Por quê: girar o vetor (1,m)(1, m) um quarto de volta dá (−m,1)(-m, 1).
  • Triângulo retângulo: produto dos coeficientes angulares dos lados que saem do vértice =−1= -1; sem vértice indicado, teste os três; conferência pela recíproca de Pitágoras.
  • Paralela por PP: mesmo mm, y−y0=m(x−x0)y - y_0 = m(x - x_0); atalho ax+by=kax + by = k com kk de PP. Perpendicular por PP: m′=−1mm' = -\frac{1}{m}; atalho bx−ay=kbx - ay = k.
  • Mediatriz de ABAB: perpendicular a ABAB pelo ponto médio MM; seus pontos equidistam de AA e BB.
  • Interseção: resolver o sistema 2×22 \times 2 por substituição; concorrentes = uma solução, paralelas = nenhuma, coincidentes = infinitas. Conferir o par nas duas equações.
  • Ângulo entre retas: tg⁡θ=∣m−m′1+mm′∣\operatorname{tg}\theta = \left|\frac{m - m'}{1 + mm'}\right|; 1+mm′=01 + mm' = 0 é 90°90°.
  • Feixe de paralelas: y=mx+ny = mx + n com mm fixo; xd+yD=1\frac{x}{d} + \frac{y}{D} = 1 com Dd\frac{D}{d} fixo; transversal corta todas no mesmo ângulo.
  • Na prova: primeiro os dois coeficientes angulares, depois o julgamento; o produto se calcula, não se estima; tipo B pede mm da perpendicular vezes 100 ou 200; figuras enganam, números não.

Exercícios temporariamente indisponíveis

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Flashcards temporariamente indisponíveis

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Posição Relativa de Duas Retas no Plano: Paralelas, Concorrentes ou Coincidentes?
Prof. Millis · 2:40
Introdução. Em menos de três minutos, a aula percorre os três casos pela comparação dos coeficientes: “retas paralelas (coeficientes angulares iguais), retas concorrentes (se cruzam em um ponto), retas coincidentes (são a mesma reta)”, segundo a descrição do autor. É a seção “Duas retas no plano só podem fazer três coisas” no ritmo de um primeiro contato, antes das demonstrações.
Paralelismo e Perpendicularismo entre Retas - Aula 12
Portal da Matemática OBMEP · 10:08
Aprofundamento. O professor Vander Martins (Portal da Matemática, IMPA/OBMEP, 3.º ano) deduz “que se y = ax + b e y = a′x + b′ são equações de retas perpendiculares, então aa′ = −1”: é a demonstração da seção “Por que o produto dos coeficientes de retas perpendiculares é −1”, com a condição de paralelismo no mesmo quadro.
Exercícios sobre Paralelismo e Perpendicularismo - Aula 13
Portal da Matemática OBMEP · 9:25
Resolução. Na aula seguinte da mesma série, “resolvemos exercícios explorando a ideia de perpendicularismo e paralelismo entre retas”: reta paralela ou perpendicular por um ponto e verificação de ângulo reto, o treino das seções “A reta paralela ou perpendicular que passa por um ponto dado” e “O triângulo é retângulo? Teste os três vértices”.
Curtas Matemáticos - Intersecção de Retas
labim · 5:47
Aplicação. Curta do Laboratório Interativo de Matemática (LABIM) do Instituto Federal Goiano, campus Rio Verde, que explica “o raciocínio utilizado para encontrar pontos de intersecção entre retas”: montar o sistema 2×2 e resolver por substituição, exatamente a seção “Onde duas retas se cruzam: o sistema 2×2” e o caminho do ponto de fuga do PAS 3 2022.
Ângulo entre retas - Parte 2 - Aula 16
Portal da Matemática OBMEP · 6:52
Aprofundamento. A aula deduz “uma fórmula para o cosseno do ângulo entre duas retas em termos dos coeficientes das equações gerais”: é o complemento da seção “O ângulo entre duas retas”, que usa a tangente com os coeficientes angulares; as duas fórmulas dão o mesmo ângulo, e a do cosseno cobre também as retas verticais.
Rota PAS 3
Geometria analítica I: o plano como endereço · PAS 3

Fontes desta página

Os materiais abaixo contribuíram para a explicação e os exemplos deste assunto.

  • Rota PAS 3 — Geometria analítica I: o plano como endereço · Paralelas: o mesmo ritmo, duas retas distintas (conceito, critério a/a' = b/b' ≠ c/c', itens 2009/105, 2010/124, 2013/65, 2009/58, 2008/57); Perpendiculares: inverte e troca o sinal (conceito, itens 2025/24, 2023/36, 2019/76, 2018/85, 2015/116, 2013/69, 2014/100); Onde duas retas se cruzam (tricotomia, itens 2022/120, 2017/87, 2010/127); Leia como na prova (item 2025/24); Como a banca cobra; Resolvidos 2 a 4; Banco de treino T1, T3, T4, T8, T13 a T22

    Recorte por assunto: as posições relativas entre retas e o que decorre delas (triângulo retângulo por coordenadas, reta paralela/perpendicular por um ponto, mediatriz, interseção, ângulo). Coeficiente angular e formas da equação ficam na página anterior; distância de ponto a reta e sistemas 3×3, nas páginas próprias. O capítulo foi fonte de fatos, recorte e itens reais; abertura, exemplos, números e ordem desta página são próprios.

  • Mapa de itens de Matemática do PAS 3 (p1-mat a p4-mat + grep nas três classificações) · Itens marcados PR: PAS 3 2025/24, 2015/116, 2023/36, 2019/76, 2010/124, 2009/105, 2014/100, 2013/65, 2013/69, 2022/120, 2017/87, 2010/127, 2009/58, 2008/57; PAS 2 2009/112; reuso por GUID de 2018/85 (teorema-de-pitagoras)

    Mapa vinculante para as 12 páginas de Matemática do PAS 3; todos os itens desta página foram abertos na imagem do caderno a 200 dpi.

  • Cadernos e gabaritos oficiais do PAS/UnB (Cespe/Cebraspe) · PAS 3: 2008 (itens 55 a 58), 2009 (itens 58 e 103 a 106), 2010 (itens 122 a 130), 2013 (itens 64 a 69), 2014 (itens 95 a 100), 2015 (itens 116 a 120), 2017 (itens 85 a 88, caderno cifrado, lido na imagem), 2018 (item 85), 2019 (itens 76 a 79), 2022 (itens 117 a 120), 2023 (itens 36 a 38), 2025 (itens 23 a 26); PAS 2: 2009 (itens 110 a 112)

    Itens reproduzidos verbatim; gabaritos conferidos nos GAB oficiais e em classificacao-pas3/AAAA.json e classificacao-pas2/2009.json (2025/24 E, 2015/116 E, 2023/36 E, 2019/76 E, 2010/124 B, 2010/127 E, 2009/105 C, 2009/58 E, 2014/100 = 100, 2013/65 E, 2013/69 = 80, 2022/120 = 013, 2017/87 E, 2008/57 E, PAS 2 2009/112 E, 2018/85 E).

  • Cadernos em PDF (figuras e textos-base) · 2025-PAS3 p. 5: canavial e a reta 3x + 4y = 800; 2015-PAS3 p. 20 do caderno (p. 21 do PDF): terreno ABCD; 2023-PAS3 p. 5: Navio de emigrantes com O, A, B, C; 2019-PAS3 p. 10: porto de Nova Iorque e a tabela; 2010-PAS3 p. 18 e 19 do caderno (pp. 19 e 20 do PDF): tabela Hubble × James Webb e o esquema de espelhos com A, D sobre o eixo y, V, P, B, C, F; 2009-PAS3 p. 9 (p. 10): gráfico e tabela Brent × WTI; p. 14 (p. 15): usina P(0, 8) e consumidor Q; 2014-PAS3 p. 14 (p. 15): figura II com A(−10, 2), B(−8, −3), C(5, 4), D(8, 6), E(8, −2), F(12, −5); 2013-PAS3 p. 9 (p. 10): estações do VLT A(−9, 2), B(−3, 6), C(1, 3), D(5, −2), E(7, −3), F(12, 1); 2022-PAS3 p. 16: mesa ABCD e o ponto de fuga P no prolongamento de AB e DC; 2017-PAS3 p. 13 (p. 14): linhas de bonde Lapa–Gávea e Lapa–Tijuca com Gávea(−7, 9), Jardim Botânico(−5, 7), Humaitá(−4, 3), Voluntários da Pátria(−3, 2), Botafogo(−2, 0), Largo do Machado(0, −2), Lapa(3, −3), Presidente Vargas(5, −1), Maracanã(4, 4), Tijuca(3, 8); 2008-PAS3 p. 8 (p. 9): home theater com A no topo do semicírculo, B(1, y_B) e C à mesma altura, D(4, 0); 2009-PAS2 p. 16 (p. 17): figura do item 112 com uma reta de inclinação negativa por (0; 96,5) e (96,5; 0) e outra de inclinação positiva

    Páginas abertas a 200 dpi; todas as coordenadas e rótulos usados na teoria e nas questões foram lidos na imagem.