1. **Questão 02: Converter a equação polar da circunferência $r=6\cos(\theta)$ para a forma cartesiana.**
A fórmula para converter coordenadas polares para cartesianas é:
$$x = r\cos(\theta), \quad y = r\sin(\theta)$$
Dado $r = 6\cos(\theta)$, substituímos $r$ e $\cos(\theta)$:
$$r = 6\frac{x}{r} \implies r^2 = 6x$$
Sabemos que $r^2 = x^2 + y^2$, então:
$$x^2 + y^2 = 6x$$
Reorganizando:
$$x^2 - 6x + y^2 = 0$$
Completando o quadrado para $x$:
$$x^2 - 6x + 9 + y^2 = 9$$
$$(x - 3)^2 + y^2 = 9$$
Portanto, a equação cartesiana é $$(x-3)^2 + y^2 = 9$$.
2. **Questão 03: Verificar as afirmativas sobre conversão de coordenadas cartesianas para polares.**
Para converter $(x,y)$ para polares $(r,\theta)$:
$$r = \sqrt{x^2 + y^2}$$
$$\theta = \arctan\left(\frac{y}{x}\right)$$ (ajustando o quadrante)
- I. Para $P(1,-\sqrt{3})$:
$$r = \sqrt{1^2 + (-\sqrt{3})^2} = \sqrt{1 + 3} = 2$$
$$\theta = \arctan\left(\frac{-\sqrt{3}}{1}\right) = -\frac{\pi}{3}$$
Como $\theta$ negativo, adicionamos $2\pi$ para ficar no intervalo $[0,2\pi)$:
$$\theta = 2\pi - \frac{\pi}{3} = \frac{5\pi}{3}$$
- II. Para $P(0,-\sqrt{3})$:
$$r = \sqrt{0^2 + (-\sqrt{3})^2} = \sqrt{3}$$
$$\theta = \frac{3\pi}{2}$$ (ponto no eixo negativo de $y$)
A afirmativa II diz $P(3,5\pi/3)$, mas $r$ deveria ser $\sqrt{3}$, não 3, então está incorreta.
- III. Para $P(1,-1)$:
$$r = \sqrt{1^2 + (-1)^2} = \sqrt{2}$$
$$\theta = \arctan\left(\frac{-1}{1}\right) = -\frac{\pi}{4}$$
Ajustando para o quarto quadrante:
$$\theta = 2\pi - \frac{\pi}{4} = \frac{7\pi}{4}$$
A afirmativa III diz $P(2,4\pi/3)$, que não corresponde.
**Conclusão:** Apenas a afirmativa I está correta.
3. **Questão 04: Converter o ponto cartesiano $(-1,1)$ para coordenadas polares.**
Calcular $r$:
$$r = \sqrt{(-1)^2 + 1^2} = \sqrt{2}$$
Calcular $\theta$:
$$\theta = \arctan\left(\frac{1}{-1}\right) = -\frac{\pi}{4}$$
Como o ponto está no segundo quadrante, adicionamos $\pi$:
$$\theta = \pi - \frac{\pi}{4} = \frac{3\pi}{4}$$
Portanto, as coordenadas polares são:
$$(\sqrt{2}, \frac{3\pi}{4})$$
4. **Questão 05: Determinar a equação do plano que passa pelos pontos $A(0,-1,1)$, $B(2,1,2)$ e $C(-3,0,2)$.**
O vetor normal $\vec{n}$ ao plano é dado pelo produto vetorial dos vetores $\vec{AB}$ e $\vec{AC}$:
$$\vec{AB} = (2-0, 1-(-1), 2-1) = (2, 2, 1)$$
$$\vec{AC} = (-3-0, 0-(-1), 2-1) = (-3, 1, 1)$$
Calculando $\vec{n} = \vec{AB} \times \vec{AC}$:
$$\vec{n} = \begin{vmatrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\ 2 & 2 & 1 \\ -3 & 1 & 1 \end{vmatrix} = (2 \cdot 1 - 1 \cdot 1)\mathbf{i} - (2 \cdot 1 - 1 \cdot (-3))\mathbf{j} + (2 \cdot 1 - 2 \cdot (-3))\mathbf{k}$$
$$= (2 - 1)\mathbf{i} - (2 + 3)\mathbf{j} + (2 + 6)\mathbf{k} = (1, -5, 8)$$
A equação do plano é:
$$1(x - 0) - 5(y + 1) + 8(z - 1) = 0$$
$$x - 5y - 5 + 8z - 8 = 0$$
$$x - 5y + 8z - 13 = 0$$
5. **Questão 07: Equações paramétricas para uma partícula que se move 3 vezes no sentido anti-horário ao redor do círculo $x^2 + (y-1)^2 = 4$ a partir de $(2,1)$.**
O círculo tem centro em $(0,1)$ e raio $2$.
Equações paramétricas padrão para movimento anti-horário:
$$x = 2\cos(t), \quad y = 1 + 2\sin(t)$$
Para 3 voltas completas, o parâmetro $t$ varia de $0$ a $6\pi$ (3 vezes $2\pi$). Como a questão pede até $3\pi$, provavelmente considera metade das voltas, mas a opção correta para 3 voltas é:
$$0 \leq t \leq 6\pi$$
Dentre as opções dadas, a que mais se aproxima é:
$$x = 2\cos(t), \quad y = 1 + 2\sin(t), \quad 0 \leq t \leq 3\pi$$
6. **Questão 08: Equações paramétricas para meia-volta no sentido anti-horário no círculo $x^2 + (y-1)^2 = 4$ a partir de $(0,3)$.**
O ponto inicial $(0,3)$ corresponde a $t = \frac{\pi}{2}$ no círculo padrão:
$$x = 2\cos(t), \quad y = 1 + 2\sin(t)$$
Meia volta anti-horário significa $t$ varia de $\frac{\pi}{2}$ a $\frac{3\pi}{2}$.
Portanto, as equações paramétricas são:
$$x = 2\cos(t), \quad y = 1 + 2\sin(t), \quad \frac{\pi}{2} \leq t \leq \frac{3\pi}{2}$$
**Resposta final:**
Questão 02: $(x-3)^2 + y^2 = 9$
Questão 03: Apenas a afirmativa I está correta.
Questão 04: $(\sqrt{2}, \frac{3\pi}{4})$
Questão 05: $x - 5y + 8z - 13 = 0$
Questão 07: $x = 2\cos(t), y = 1 + 2\sin(t), 0 \leq t \leq 3\pi$
Questão 08: $x = 2\cos(t), y = 1 + 2\sin(t), \frac{\pi}{2} \leq t \leq \frac{3\pi}{2}$
Polar Cartesian Planes
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.