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Como calcular o coeficiente angular de uma reta em C dados dois pontos no plano cartesiano

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O Coeficiente Angular de uma reta é a variação, na vertical, ou seja, no eixo y, pela variação horizontal, no eixo x. Sim, isso mesmo. O coeficiente angular de uma reta tem tudo a ver com a derivada, que nada mais é que a taxa de variação de y em relação a x.

Vamos começar analisando o seguinte gráfico, no qual temos dois pontos distintos no plano cartesiano:



Veja que o segmento de reta AB passa pelos pontos A (x=3, y=6) e B (x=9, y=10). Dessa forma, a fórmula para obtenção do coeficiente angular m dessa reta é:

\[\ \text{m} = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{\Delta y}{\Delta x} = tg \theta \]

Note que __$\Delta y__$ e __$\Delta x__$ são as variações dos valores no eixo das abscissas e no eixo das ordenadas. No triângulo retângulo que desenhei acima, a variação __$\Delta y__$ se refere ao comprimento do cateto oposto e a variação __$\Delta y__$ se refere ao comprimento do cateto adjascente.

Veja agora o trecho de código na linguagem C que solicita as coordenadas x e y dos dois pontos, efetua o cálculo e mostra o coeficiente angular m da reta que passa pelos dois pontos:

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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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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
   
int main(int argc, char *argv[]){
  // coordenadas dos dois pontos
  float x1, y1, x2, y2;
  // guarda o coeficiente angular
  float m; 
       
  // x e y do primeiro ponto
  printf("Coordenada x do primeiro ponto: ");
  scanf("%f", &x1);
  printf("Coordenada y do primeiro ponto: ");
  scanf("%f", &y1);
     
  // x e y do segundo ponto
  printf("Coordenada x do segundo ponto: ");
  scanf("%f", &x2);
  printf("Coordenada y do segundo ponto: ");
  scanf("%f", &y2);   
     
  // vamos calcular o coeficiente angular
  m = (y2 - y1) / (x2 - x1);
     
  // mostramos o resultado
  printf("O coeficiente angular é: %f", m);
  
  printf("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}

Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

Coordenada x do primeiro ponto: 3
Coordenada y do primeiro ponto: 6
Coordenada x do segundo ponto: 9
Coordenada y do segundo ponto: 10
O coeficiente angular é: 0.666667
Pressione qualquer tecla para continuar...

Veja agora como podemos calcular o coeficiente angular da reta que passa pelos dois pontos usando o Teorema de Pitágoras. Note que agora nós estamos tirando proveito da tangente do ângulo Theta (__$\theta__$), também chamado de ângulo Alfa ou Alpha (__$\alpha__$):

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
   
int main(int argc, char *argv[]){
  // coordenadas dos dois pontos
  float x1, y1, x2, y2;
  // guarda os comprimentos dos catetos oposto e adjascente
  float cateto_oposto, cateto_adjascente;
  // guarda o ângulo tetha (em radianos) e a tangente
  float tetha, tangente; 
       
  // x e y do primeiro ponto
  printf("Coordenada x do primeiro ponto: ");
  scanf("%f", &x1);
  printf("Coordenada y do primeiro ponto: ");
  scanf("%f", &y1);
     
  // x e y do segundo ponto
  printf("Coordenada x do segundo ponto: ");
  scanf("%f", &x2);
  printf("Coordenada y do segundo ponto: ");
  scanf("%f", &y2);   
     
  // vamos obter o comprimento do cateto oposto
  cateto_oposto = y2 - y1;
  // e agora o cateto adjascente
  cateto_adjascente = x2 - x1;
  // vamos obter o ângulo tetha, ou seja, a inclinação da hipetunesa
  // (em radianos, não se esqueça)
  tetha = atan2(cateto_oposto, cateto_adjascente);
  // e finalmente usamos a tangente desse ângulo para calcular
  // o coeficiente angular
  tangente = tan(tetha);
	  
  // mostramos o resultado
  printf("O coeficiente angular é: %f", tangente);
  
  printf("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}

Ao executar este código você verá que o resultado é o mesmo. No entanto, fique atento às propriedades do coeficiente angular da reta:

1) O coeficiente angular é positivo quando a reta for crescente, ou seja, m > 0;

2) O coeficiente angular é negativo quando a reta for decrescente, ou seja, m < 0;

3) Se a reta estiver na horizontal, ou seja, paralela ao eixo x, seu coeficiente angular é zero (0).

4) Se a reta estiver na vertical, ou seja, paralela ao eixo y, o coeficiente angular não existe.

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C ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como escrever uma função C que verifica se duas strings são iguais ou diferentes (sem considerar maiúsculas e minúsculas)

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Esta dica mostra como escrever uma função em linguagem C que verifica se duas strings são iguais ou diferentes (sem considerar maiúsculas e minúsculas, ou seja, case insensitive). O nome da função é str_equal(). Esta função aceita duas strings como argumentos e retorna 1 se estas forem iguais e 0 em caso contrário. Experimente, faça as devidas alterações e adicione mais esta função ao seu repertório de códigos C:

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

// função personalizada que permite verificar
// se duas strings são iguais ou diferentes sem
// considerar maiúsculas e minúsculas
int str_equal(const char *str1, const char *str2){
  while((toupper(*str1) == toupper(*str2)) && (*str1)){
    str1++;
    str2++;
  }

  return((*str1 == 0) && (*str2 == 0));
}

int main(int argc, char *argv[]){
  char palavra1[] = "Java";
  char palavra2[] = "Java";

  if(str_equal(palavra1, palavra2) == 1)
    printf("As palavras sao iguais");
  else
    printf("As palavras sao diferentes");

  puts("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}



C ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como arredondar valores de ponto-flutuante usando a função round() da linguagem C

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A função round() da linguagem C é usada quando precisamos arredondar um valor de ponto-flutuante (com casas decimais) para cima ou para baixo, de acordo com as seguintes regras:

a) Se a parte fracionária for igual ou maior que 0,5, o valor será arredondado para o menor inteiro maior que o valor fornecido à função (arredonda para cima).

b) Se a parte fracionária for menor que 0,5, o valor será arredondado para o maior inteiro menor que o valor fornecido à função (arredonda para baixo).

Para entender o funcionamento desta função, vamos considerar o valor 4.3. Ao aplicarmos a função round() a este valor, o retorno será 4.0. Isso pode ser comprovado no trecho de código abaixo:

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  printf("O valor 4.3 arredondado usando round() e %f", 
    round(4.3));
  
  printf("\n\n");
  system("pause");
  return 0;
}

Ao executarmos este código teremos o seguinte resultado:

O valor 4.3 arredondado usando round() é 4.000000.


C ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como contar as ocorrências de uma substring em uma string em C usando uma função substring_count() personalizada

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Em algumas situações precisamos obter a quantidade de vezes que uma substring ocorre dentro de uma string. Para isso podemos usar a função personalizada substring_count(). Esta função recebe a string e a substring que desejamos pesquisar e retorna um inteiro contendo a quantidade de vezes que a substring foi encontrada. Veja o código:

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// função personalizada que permite contar as
// ocorrências de uma substring em uma string
int substring_count(const char *str, const char *substring){
  int i, j, k, quant = 0;

  // vamos percorrer todos os caracteres da string
  for(i = 0; str[i]; i++){
    for(j = i, k = 0; str[j] == substring[k]; j++, k++){
      if(substring[k + 1] == 0) // fim da comparação
        quant++;
    }
  }

  return quant;
}

int main(int argc, char *argv[]){
  char frase[] = "Gosto muito de Java, JavaScript e Python";

  printf("Ocorrencias encontradas: %d",
    substring_count(frase, "Java"));

  puts("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}



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