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Geometria com Python - Como calcular o ponto médio entre dois pontos no plano usando Python

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Nesta dica mostrarei como é possível usar um trecho de código Python para obter o ponto médio entre dois pontos quaisquer no plano, ou seja, no R2. Em mais dicas dessa seção você aprenderá como isso pode ser feito no R3 (espaço)

Comece analisando a figura abaixo, na qual temos dois pontos A e B, com suas coordenadas correspondentes, e o ponto médio M:



Assim, dados dois pontos A = (2, 9) e B = (10, 2) no plano cartesiano R2, as coordenadas x e y do ponto médio são calculadas por meio da seguinte fórmula:

\[x = \frac{x_1 + x_2}{2}\]
\[y = \frac{y_1 + y_2}{2}\]

Colocando na fórmula os valores que já temos:

\[x = \frac{2 + 10}{2} = \frac{12}{2} = 6 \]
\[y = \frac{9 + 2}{2} = \frac{11}{2} = 5.5 \]

Assim, as coordenadas do ponto médio será (x = 6, y = 5.5).

E agora veja o código Python completo para calcular as coordenadas do ponto médio a partir de dois pontos no plano cartesiano (plano 2D ou R2):

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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import math

# função que permite calcular a distância
# entre dois pontos no plano (R2)
def distancia2d(x1, y1, x2, y2):
  a = x2 - x1
  b = y2 - y1
  c = math.sqrt(math.pow(a, 2) + math.pow(b, 2))
  return c

# função principal do programa
def main():
  # vamos ler os dados do primeiro ponto
  x1 = float(input("Informe o x do primeiro ponto: "))
  y1 = float(input("Informe o y do primeiro ponto: "))
    
  # vamos ler os dados do segundo ponto
  x2 = float(input("Informe o x do segundo ponto: "))
  y2 = float(input("Informe o y do segundo ponto: "))
    
  # vamos calcular as coordenadas x e y do ponto médio    
  x = (x1 + x2) / 2
  y = (y1 + y2) / 2

  # vamos mostrar o resultado
  print("As coordenadas do ponto médio são: (x = %0.1f, y = %0.1f)"
    % (x, y))
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Coordenada x do primeiro ponto: 2
Coordenada y do primeiro ponto: 9
Coordenada x do segundo ponto: 10
Coordenada y do segundo ponto: 2
As coordenadas do ponto médio são: (x = 6.0, y = 5.5)

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Python ::: Python para Engenharia ::: Cálculo Diferencial e Integral

Como calcular o limite de uma função usando Python e a biblioteca Sympy - Python para Engenharia

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Como calcular o limite de uma função usando Python e a biblioteca Sympy

Citando a Wikipédia: Na matemática, o limite de uma função é um conceito fundamental em cálculo e análise sobre o comportamento desta função quando próxima a um valor particular de sua variável independente. Informalmente, diz-se que __$\text{L}__$ é o limite da função __$\text{f(x)}__$ quando __$\text{x}__$ tende a __$\text{p}__$, escreve-se

\[ \lim_{x \to p} f(x) = L \]

quando __$\text{f(x)}__$ está arbitrariamente próximo de __$\text{L}__$ para todo __$\text{x}__$ suficientemente próximo de __$\text{p}__$. O conceito de limite pode ser estendido para funções de varias variáveis.

A biblioteca SymPy da linguagem Python facilita muito o trabalho de se calcular limites. É claro que é sempre uma boa idéia saber calcular o limite de uma função "na mão" mesmo, até para sabermos se nosso código Python está correto. No entanto, em algumas situações, lançar mão da função limit() da SymPy nos poupará um tempo incrível.

Dessa forma, a sintáxe para o cálculo do limite na SymPy segue o padrão limit(função, variável, ponto). Então, se quisermos calcular o limite de f(x) com x tendendo a 0, só precisamos fazer limit(f, x, 0).

Vamos colocar esse conhecimento em prática então? Veja o seguinte limite:

\[ \lim_{x \to 1} 5x^2 + 2x \]

Agora observe o código Python completo que calcula e retorna o limite desta função:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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# vamos importar a biblioteca SymPy
from sympy import * 

def main():
  # vamos definir o símbolo x
  x = symbols("x")
  # definimos a função
  f = (5 * x ** 2) + (2 * x) 
  # finalmente calculamos o limite
  limite = limit(f, x, 1)
  # e mostramos o resultado
  print("O limite da função é: %f." % limite)

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

O limite da função é: 7.000000.

Logo, o limite da função no ponto __$\text{x}__$ = 1 vale 7, em outras palavras, 7 é o valor que __$f(5x^2 + 2x)__$ deveria ter em 1 para ser contínua nesse ponto.

Vamos ver mais um exemplo? Observe o seguinte limite:

\[ \lim_{x \to 1} \left(\frac{x^2 - 1}{x - 1}\right) \]

Aqui temos um situação interessante. Note que temos que fazer uma manipulação algébrica na expressão, fatorando os termos. Porém, mesmo em situações assim o método limit() da Sympy consegue interpretar a expressão simbólica corretamente e nos devolver o limite esperado. Veja o código Python completo:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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# vamos importar a biblioteca SymPy
from sympy import * 

def main():
  # vamos definir o símbolo x
  x = symbols("x")
  # definimos a função
  f = (x ** 2 - 1) / (x - 1) 
  # finalmente calculamos o limite
  limite = limit(f, x, 1)
  # e mostramos o resultado
  print("O limite da função é: %f." % limite)

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

O limite da função é: 2.000000.


Python ::: Dicas & Truques ::: Data e Hora

Como retornar a hora em Python como um decimal no intervalo 00-23 (formato 24 horas) usando o sinalizador %H

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Como retornar a hora em Python como um decimal no intervalo 00-23 (formato 24 horas) usando o sinalizador %H

Nesta dica mostrarei como podemos obter a data atual em Python usando a função today() do objeto datetime e em seguida retornar a hora como um decimal no intervalo 00-23 (formato 24 horas) usando a função strftime() e o sinalizador %H.

Veja o código Python completo para o exemplo:

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from datetime import datetime

# função principal do programa
def main():
  # Obtém um datetime da data e hora atual
  hoje = datetime.today()

  # Exibe a hora atual como um decimal
  print("A hora é: {0}".format(hoje.strftime("%H")))

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

A hora é: 11


Python ::: Fundamentos da Linguagem ::: Estruturas de Controle

Como usar o laço for do Python - Apostila Python para iniciantes - O laço for

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O laço for (laço para) em Python é um pouco diferente daquele encontrado em Java, C ou C++. Na verdade, o laço for da Python está mais para o laço foreach do C# e o novo laço for do Java 1.5.

Em Python, o laço for funciona com sequencias (range), ou seja, a cada iteração do laço, um elemento da sequencia é retornado. Vamos ver isso mais de perto. Veja o exemplo a seguir:

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def main():
  for i in range(1, 11):
    print(i)   
 
if __name__== "__main__":
  main()

Este trecho de código exibirá os números de 1 até 10. Veja que o último limite não é incluído na contagem. Este exemplo pode também ser escrito assim:

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def main():
  for i in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
    print(i)   
 
if __name__== "__main__":
  main()



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