A área da região determinada pela interseção das desigualdades y > 3/2 x - 3/2, y > -2/3 x + 5 e (x-3)^2 + (y-3)^2 < 9 é:
Questão
A área da região determinada pela interseção das desigualdades y > 3/2 x - 3/2, y > -2/3 x + 5 e (x-3)^2 + (y-3)^2 < 9 é:
Alternativas
9π/2.
9π.
3π/2.
3π/4.
9π/4.
Explicação
Temos o disco aberto de centro e raio : [ (x-3)^2+(y-3)^2<9. ] As outras duas desigualdades definem semiplanos “acima” das retas [ \ell_1: y=\frac{3}{2}x-\frac{3}{2} \quad\text{e}\quad \ell_2: y=-\frac{2}{3}x+5. ] Observe que as retas são perpendiculares, pois seus coeficientes angulares satisfazem [ \left(\frac{3}{2}\right)\left(-\frac{2}{3}\right)=-1. ] Encontremos o ponto de interseção das retas: [ \frac{3}{2}x-\frac{3}{2}=-\frac{2}{3}x+5 \Rightarrow \left(\frac{3}{2}+\frac{2}{3}\right)x=\frac{13}{2} \Rightarrow \frac{13}{6}x=\frac{13}{2} \Rightarrow x=3, ] logo [ y=\frac{3}{2}\cdot 3-\frac{3}{2}=3. ] Portanto, as retas se cruzam exatamente no centro do círculo: .
Como queremos os pontos acima de ambas as retas, isso equivale a pegar, a partir do centro, a interseção de dois semiplanos cujas fronteiras são retas perpendiculares passando pelo centro. Isso seleciona um setor angular de medida (um quarto de volta) dentro do disco.
Assim, a região pedida é um quarto da área do círculo de raio 3: [ A=\frac{1}{4}\cdot \pi r^2=\frac{1}{4}\cdot \pi\cdot 3^2=\frac{9\pi}{4}. ]
Alternativa correta: (e).