Plano cartesiano: O que é, para que serve e como representá-lo

Indispensável em gráficos de funções, muito útil para a geometria analítica e utilizado para sistemas de orientação geográfica, o plano cartesiano não é tão complicado como muitos alunos pensam, tentarei convencê-los disso com esse artigo.

O que é um plano cartesiano?

É um dispositivo criado pelo matemático francês René Descartes que permitia localizar pontos em um mapa através de um sistema de coordenadas, mas para além disso, é possível criar gráficos de funções matemáticas para entender o comportamento delas, uma vez que eles são infinitos pontos tão próximos uns dos outros que parecem ser uma figura contínua.

O plano cartesiano consiste em duas retas numéricas perpendiculares (que formam quatro ângulos de 90° graus ao se intersectarem) que são enumeradas e orientadas, além de ser geralmente representado com uma malha quadriculada para facilitar a demarcação dos pontos.

O eixo horizontal (eixo x) é chamado de “eixo das abscissas” e o eixo vertical (eixo y ou f(x)) é denominado “eixo das ordenadas”. Outra informação importante a cerca do plano coordenado é que ele é dividido em quatro quadrantes, e em algumas questões e assuntos que o envolvem, saber definir em qual quadrante determinado elemento está será essencial.

Como montar um plano cartesiano?

Para montá-lo é muito simples, primeiramente traçamos duas retas perpendiculares que apontam para cima e para a direita:

Por fim, enumere os eixos com números inteiros (como 2, 4, etc), só que vocês devem se atentar a um detalhe, o espaço entre os números deve ser sempre igual

Não esqueça de colocar na ponta dos eixos as letras x e y e sobre a quantidade de números nas retas, vai depender do exercício e quais coordenadas serão usadas.

Como representar pontos em um plano?

Antes de tudo, precisamos saber as coordenadas do ponto e uma vez com elas em mãos, alinhamos o ponto com os números correspondentes nos eixos. Tomemos o ponto de coordenadas x=2 e y=4, em relação ao eixo horizontal, ele deve ser alinhado com o número 2 e em relação ao eixo y (eixo vertical), precisamos alinhá-lo com o número 4, assim teremos o seguinte plano:

Utilizamos uma ferramenta chamada par ordenado (tem artigo no blog sobre ele) para representar as coordenadas de um ponto no plano cartesiano, como podemos ver acima com o par (2,4). De forma geral, o par ordenado terá seu primeiro elemento representando a coordenada em relação ao eixo x e o segundo sempre será o valor correspondente ao eixo y.

Há um ponto importante que é a origem do plano cartesiano, o ponto de coordenadas (0,0), caso não saiba como representá-lo, veja a imagem a seguir

E há também a possibilidade do ponto ficar em cima de um dos eixos, para isso basta uma das coordenadas ser igual à zero, tomemos como exemplo o ponto (3,0)

Exercícios resolvidos de plano cartesiano

1. A qual quadrante do plano cartesiano o ponto (2,4) pertence

 

Primeiramente, vamos montar um plano cartesiano para analisarmos

Já que a primeira coordenada é negativa e ele se refere ao eixo x, o ponto se encontrará no lado esquerdo do plano, agora nos resta saber, acima ou abaixo do eixo x? Olhemos para a segunda coordenada, ela é positiva, portanto, o ponto se alinhará com um valor que se encontra na parte de cima do eixo y, então podemos afirmar que ele pertencerá ao segundo quadrante.

2. Dados os pontos abaixo, determine suas coordenadas e as represente com pares ordenados

Para definirmos as coordenadas dos pontos acima, precisamos olhar os números para os quais eles estão alinhados, tomemos o A como exemplo, ele está alinhado com o 4 do eixo x e o 2 do eixo y, portanto, o ponto A pode ser representado como:

A(4,2)

E então fazemos o mesmo processo de análise para os demais pontos

B(6,3)

C(3,2)

D(5,3)

E(2,4)

Sei que a questão não nos pediu isso, mas podemos determinar em quais quadrantes os pontos estão:

1° quadrante:

Ponto A

2° quadrante:

Pontos B e C

3° quadrante:

Ponto D

4° quadrante:

Ponto E

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