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Aula 432 — Distância de ponto a reta

50 min

Objetivo geral

Calcular a distância de um ponto a uma reta usando a fórmula com o vetor normal, reconhecendo a necessidade da normalização.

Objetivos específicos

  • Enunciar a fórmula: d=|a·x0+b·y0+c|/√(a2+b2), para a reta ax+by+c=0 e o ponto (x0,y0).
  • Calcular a distância de um ponto a uma reta dada.
  • Reconhecer que dividir por √(a2+b2) é essencial — sem essa normalização, o resultado não é a distância real.
  • Reconhecer que a distância é zero quando o ponto pertence à reta.

Conhecimentos prévios

  • Equação geral da reta, Aula 425.
  • Módulo de um vetor, Módulo 25, Aula 410.

Recursos didáticos

  • Apresentação de slides — Possor_MatAula432_Apresentacao.pptx.
  • Quadro/lousa e material de escrita.
  • GeoGebra Geometry e Desmos Graphing Calculator, para visualizar pontos, retas e circunferências.

Desenvolvimento da aula

Acolhida e Sondagem de Conhecimentos Prévios

5 min · Ausubel — ativação de subsunçores

O professor pergunta: |a·x0+b·y0+c| já é a distância do ponto à reta, ou falta alguma coisa?

Problematização Inicial

5 min · Bachelard — obstáculo epistemológico antecipado

Calcular só o numerador |a·x0+b·y0+c| para um ponto e uma reta, e perguntar se esse já é o valor da distância. Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): usar só o numerador |a·x0+b·y0+c| como se já fosse a distância — esse valor depende da escala dos coeficientes (a,b,c) da equação, que não é única (Aula 425); é preciso dividir por √(a2+b2) para NORMALIZAR e obter a distância geométrica real, independente de qual múltiplo da equação foi usado.

Desenvolvimento Conceitual

20 min · Exposição dialogada

Apresentação dos slides 2 a 9: d=|a·x0+b·y0+c|/√(a2+b2) — o denominador normaliza o resultado, tornando-o independente da escala escolhida para a equação da reta. Resolvendo a pergunta do Momento 2: falta dividir por √(a2+b2) — sem essa normalização, o resultado muda dependendo de qual múltiplo da equação foi usado, o que não faz sentido para uma distância geométrica.

Resolução Guiada

10 min · Vygotsky — Zona de Desenvolvimento Proximal

Resolução guiada: calcular coletivamente a distância do ponto (0,0) à reta 3x+4y-10=0: d=|3×0+4×0-10|/√(9+16)=10/5=2. Em duplas: calcular a distância do ponto (1,1) à mesma reta (d=|3+4-10|/5=3/5=0,6).

Exercícios de Fixação

7 min · Prática independente

Aplicação individual (ou em duplas) da lista de exercícios de fixação (seção 8 deste plano).

Síntese e Fechamento

3 min · Consolidação (fechamento circular)

Retomar a pergunta do Momento 1: falta dividir por √(a2+b2) — só assim o resultado vira a distância geométrica real, independente da escala dos coeficientes da equação.

Avaliação formativa

Ao longo da aula: perguntas rápidas de verificação (Momento 3) e observação direta durante a resolução guiada (Momento 4). Ao final: correção coletiva dos exercícios.

Lista de exercícios

1. Escreva a fórmula da distância de um ponto a uma reta.

Gabarito: d = |a·x0+b·y0+c| / √(a2+b2).

2. Calcule a distância do ponto (0,0) à reta 3x+4y-10=0.

Gabarito: d=|0+0-10|/√(9+16)=10/5=2.

3. Calcule a distância do ponto (1,1) à mesma reta.

Gabarito: d=|3+4-10|/5=3/5=0,6.

4. Por que é preciso dividir por √(a2+b2)?

Gabarito: Para normalizar o resultado, tornando-o independente da escala dos coeficientes (a,b,c) da equação, que não é única.

5. Encontre o erro: "|a·x0+b·y0+c| já é a distância do ponto à reta."

Gabarito: Errado: falta dividir por √(a2+b2) para normalizar — sem isso, o resultado depende da escala escolhida para a equação.