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ITA · Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) 2025

Questão 12 — Matemática: Geometria Analítica — Circunferências Tangentes e Progressão Geométrica

Matemática Geometria Analítica — Circunferências Tangentes e Progressão Geométrica

ITA 2025 Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2026 — 1ª Fase (Matemática, Física, Química e Inglês)

Gabarito disponível

Texto-base:
Convenções: Considere o sistema de coordenadas cartesiano, a menos que haja indicação contrária.
ℝ : denota o conjunto dos números reais.
ℂ : denota o conjunto dos números complexos.
i : denota a unidade imaginária, i² = −1.
z̄ : denota o conjugado do número complexo z.
]a, b[ : denota o intervalo aberto de todos os x ∈ ℝ com a < x < b.

Considere m ∈ ℝ positivo. A sequência r_k é uma progressão geométrica crescente de termos positivos de razão q e termo inicial r₁ = q. As circunferências
C_k : (x − r_k)² + (y − mr_k)² = r_k²
são duas a duas tangentes externamente, nessa ordem. A expressão de q em função de m é
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Resolução comentada

Centros alinhados em y = mx e tangência externa implicam distância = soma dos raios.

Os centros (r_k, m·r_k) estão na reta y = mx, então a distância entre centros consecutivos é (r_{k+1} − r_k)√(1+m²). Para tangência externa, ela vale r_k + r_{k+1}. Com r_{k+1} = q·r_k, (q − 1)s = q + 1, onde s = √(1+m²), e q = (s+1)/(s−1) = (s+1)²/m² = ((√(m²+1) + 1)/m)².

Análise das alternativas

A) esquece o quadrado. C e D usam (s − 1), o que daria q < 1, contrariando PG crescente. E) não decorre da relação de tangência.

Referência: Geometria analítica: circunferências tangentes e PG.

Resolução comentada do VaiConcursos.

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Gabarito: B

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito ITA — Vestibular 2026 — 1ª fase