Sejam as afirmações: I) A equação 3x² + 16y² + 4z² = 2 representa um elipsóide. II) Os traços x = 0, y = 0 e z = 0 da superfície x²/4 - y²/9 - z² = 0 são, respectivamente, parábola... Sejam as afirmações: I) A equação 3x² + 16y² + 4z² = 2 representa um elipsóide. II) Os traços x = 0, y = 0 e z = 0 da superfície x²/4 - y²/9 - z² = 0 são, respectivamente, parábola, par de retas e um ponto. III) Todas as seções z = k da superfície 4x² + 25y² + z² = 100 são elipses. Marque a alternativa correta:
Understand the Problem
A questão pede para avaliar a veracidade de três afirmações sobre superfícies e seções cônicas, especificamente um elipsoide e outras superfícies relacionadas. Precisamos considerar o que cada afirmação implica e determinar se são verdadeiras ou falsas.
Answer
A alternativa correta é **e**.
Answer for screen readers
A alternativa correta é e.
Steps to Solve
- Análise da primeira afirmação
Verificamos se a equação $3x^2 + 16y^2 + 4z^2 = 2$ representa um elipsoide. Para que uma equação represente um elipsoide, deve ter a forma $\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2} = 1$. Reescrevendo a equação, temos:
$$ \frac{3x^2}{2} + \frac{16y^2}{2} + \frac{4z^2}{2} = 1 $$
Isso não está na forma desejada (tem que ser cada um dos termos dividido por um valor positivo). Portanto, a afirmação I é falsa.
- Análise da segunda afirmação
Para os traços $x=0$, $y=0$ e $z=0$ na superfície dada por
$$ \frac{x^2}{4} - \frac{y^2}{9} - z^2 = 0 $$
Substituindo $x=0$ temos:
$$ -\frac{y^2}{9} - z^2 = 0 \implies z^2 = -\frac{y^2}{9} \text{ (não possuiSol)} $$
Substituindo $y=0$:
$$ \frac{x^2}{4} - z^2 = 0 \implies z^2 = \frac{x^2}{4} \text{ (hipérbole 2D)} $$
Substituindo $z=0$:
$$ \frac{x^2}{4} - \frac{y^2}{9} = 0 \text{ (hipérbole 2D)} $$
A afirmação II é falsa.
- Análise da terceira afirmação
A equação
$$ 4x^2 + 25y^2 + z^2 = 100 $$
podemos reescrever para seções do tipo elipse da forma:
$$ \frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{4} + \frac{z^2}{100} = 1 $$
Logo, todas as seções $z=k$ serão elipses. Assim, a afirmação III é verdadeira.
- Conclusão
De acordo com a análise das afirmações:
- I: Falsa
- II: Falsa
- III: Verdadeira
A alternativa correta é a opção e: Apenas a afirmação II é verdadeira.
A alternativa correta é e.
More Information
Essa questão aborda conceitos de superfícies quadricas e suas seções. Um elipsoide é uma superfície definida por uma equação específica, e as seções através de planos podem gerar diferentes conicidades.
Tips
- Confundir a forma das seções cônicas ao traçar para diferentes planos. É essencial dominar a forma geral para seções de cônicas.
- Desconsiderar que a representação geométrica pode mudar com o valor de $k$ nas superfícies.
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