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Como calcular o ponto de interseção de duas retas em Java - Java para Geometria Analítica e Álgebra Linear

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Duas retas podem encontrar-se em 0, 1 ou 2 pontos. No primeiro caso, elas são chamadas paralelas; no segundo, elas são chamadas concorrentes e o ponto de encontro entre elas é chamado ponto de interseção; no terceiro caso, se duas retas possuem dois pontos em comum, então elas obrigatoriamente apresentam todos os pontos em comum e são chamadas coincidentes.

Nesta dica mostrarei como podemos encontrar o ponto de interseção (ou intersecção) de duas retas usando Java. Mas, antes de vermos o código, dê uma olhada na seguinte imagem:



Note que temos os pontos A e B correspondentes ao segmento de reta AB e os pontos C e D correspondentes ao segmento de reta CD. Nossa tarefa é encontrar o ponto exato de intersecção entre esses dois segmentos de reta.

Veja o código Java completo que nos auxilia na resolução deste problema:

package estudos;

// Classe usada para representar um ponto no
// plano 2d (Plano Cartesiano)
class Ponto{
  double x, y;
  
  // construtor da classe
  public Ponto(double x, double y){
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    // vamos construir os quatro pontos
    Ponto A = new Ponto(5, 7);
    Ponto B = new Ponto(9, -4);
    Ponto C = new Ponto(-8, 2);
    Ponto D = new Ponto(11, 6);
    
    // vamos obter a representação do segmento AB    
    double a1 = B.y - A.y;
    double b1 = A.x - B.x;
    double c1 = (a1 * A.x) + (b1 * A.y);
       
    // vamos obter a representação do segmento CD
    double a2 = D.y - C.y;
    double b2 = C.x - D.x;
    double c2 = (a2 * C.x) + (b2 * C.y);
    
    // obtém o determinante
    double determinante = (a1 * b2) - (a2 * b1);
    
    // as duas retas são paralelas?
    if(determinante == 0){
      System.out.println("\nAs duas retas são paralelas.\n");
    }
    else{
      // e construímos o ponto de intersecção
      double x = ((b2 * c1) - (b1 * c2)) / determinante;
      double y = ((a1 * c2) - (a2 * c1)) / determinante;
      Ponto inters = new Ponto(x, y);
    
      System.out.printf("O ponto de interseção é: x = %.2f; y = %.2f",
        inters.x, inters.y);
    }
    
    System.out.println();
  }
} 

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

O ponto de interseção é: x = 5,76; y = 4,90

De fato, se você olhar a imagem novamente e desenhar este ponto, verá que ele se situa exatamente na intersecção das retas indicadas.

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