Aula 2: Vetores tratamento algébrico

Documentos relacionados
PROF. GILBERTO SANTOS JR VETORES

AULA 4. Produto escalar. Produto escalar definição algébrica. , chamamos de produto. escalar o número real: Notação: u v ou u, v e se lê: u escalar v.

GA3X1 - Geometria Analítica e Álgebra Linear. Definição (Segmentos orientados de mesmo comprimento, direção e sentido):

14/03/2013. Cálculo Vetorial. Professor: Wildson Cruz

( AB ) é o segmento orientado com origem em A e extremidade em B.

Aprendizagens Académicas

8.º Ano de escolaridade 2014/2015

com 3 Incógnitas A interseção do plano paralelo ao plano yz, passando por P, com o eixo x determina a coordenada x.

Representação de vetores

Vetores Forças Cap. 2

PRODUTOS DE VETORES. Álgebra Linear e Geometria Analítica Prof. Aline Paliga

COMPUTAÇÃO GRÁFICA NOTAS COMPLEMENTARES

1 Geometria Analítica Plana

Geometria Analítica? Onde usar os conhecimentos. os sobre Geometria Analítica?

ÁLGEBRA LINEAR. Espaços Vetoriais Euclidianos, Produto Interno. Prof. Susie C. Keller

Cálculo Vetorial. Geometria Analítica e Álgebra Linear - MA Aula 04 - Vetores. Profa Dra Emília Marques Depto de Matemática

SISTEMAS LINEARES. Obs 1. Quando o termo independente é nulo, como no exemplo, dizemos que é uma equação linear homogênea:

2 Igualdade e Operações com pares ordenados. 1 Conjunto R 2. 3 Vetores. 2.1 Igualdade. 1.2 Coordenadas Cartesianas no Plano

MA23 - Geometria Anaĺıtica

Geometria Analítica. Números Reais. Faremos, neste capítulo, uma rápida apresentação dos números reais e suas propriedades, mas no sentido

AULA Exercícios. DETERMINAR A EXPRESSÃO GERAL E A MATRIZ DE UMA TL CONHECIDAS AS IMAGENS DE UMA BASE DO

f R e P o D. Vimos que (Po x

CÁLCULO I. 1 Teorema do Confronto. Objetivos da Aula

1. Operações com vetores no espaço

2. Na gura abaixo, representa-se um cubo. Desenhe a echa de origem H que representa ! DN =! DC

Ponto 1) Representação do Ponto

1 a Lista de Exercícios MAT 105 Geometria Analitica

LISTA EXTRA DE EXERCÍCIOS MAT /I

VETORES NO ² E NO ³. Álgebra Linear e Geometria Analítica Prof. Aline Paliga

2 a Lista de Exercícios de MAT2457 Escola Politécnica 1 o semestre de 2014

UFRJ - Instituto de Matemática

Capítulo 2 Vetores. 1 Grandezas Escalares e Vetoriais

Capítulo Propriedades das operações com vetores

III) Os vetores (m, 1, m) e (1, m, 1) são L.D. se, somente se, m = 1

Capítulo Coordenadas no Espaço. Seja E o espaço da Geometria Euclidiana tri-dimensional.

PRIMITIVAS 1. INTRODUÇÃO

Curso de Análise Matricial de Estruturas 1

Introdução ao Cálculo Vetorial

Exercícios de Matemática Geometria Analítica

JOSÉ ROBERTO RIBEIRO JÚNIOR. 9 de Outubro de 2017

GAAL: Exercícios 1, umas soluções

Geometria Analítica. Prof Marcelo Maraschin de Souza

3) O ponto P(a, 2) é equidistante dos pontos A(3, 1) e B(2, 4). Calcular a abscissa a do ponto P.

MAT VETORES E GEOMETRIA - IF/IME 1 o SEMESTRE 2015

ÁLGEBRA LINEAR ESPAÇOS VETORIAIS

Matemática Régis Cortes GEOMETRIA ANALÍTICA

MATEMÁTICA 3 GEOMETRIA PLANA

Credenciamento Portaria MEC 3.613, de D.O.U

Geometria Analítica e Álgebra Linear

. f3 = 4 e 1 3 e 2. f2 = e 1 e 3, g 1 = e 1 + e 2 + e 3, 2 g 2 = e 1 + e 2,

BC Geometria Analítica. Lista 4

UNIVERSITÁRIO DE SINOP CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

Análise Vetorial na Engenharia Elétrica

Proposta de teste de avaliação

MATEMÁTICA 10º A T 2

1ª Prova de Geometria Analítica 1 Data: 06/09/2016

A seguir, uma demonstração do livro. Para adquirir a versão completa em papel, acesse:

1 Distância entre dois pontos do plano

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS Prova de 23/07/2009 Todas as questões se referem a um sistema ortogonal de coordenadas

MECÂNICA GERAL VETORES POSIÇÃO E FORÇA

Composição de movimentos. P(x,y) y(t) x(t) descoberta de Galileu

Lista 1 com respostas

Limites, derivadas e máximos e mínimos

1 Vetores no Plano e no Espaço

Álgebra Linear e Geometria Analítica. Rectas no plano, no espaço e em IR n Planos no espaço e em IR n

Aula 4 Colinearidade, coplanaridade e dependência linear

Lista 2 com respostas

Aula 3 A Reta e a Dependência Linear

Cálculo 1 4ª Lista de Exercícios Derivadas

Lista de Exercícios Teoria de Grafos

Lista 1 com respostas

Capítulo 3 Comportamento mecânico dos materiais = = = =

4 Análise dimensional para determinação da frequência e fator de amplificação do pico máximo

MAT2457 ÁLGEBRA LINEAR PARA ENGENHARIA I 2 a Lista de Exercícios - 1 o semestre de f 1 = 2 e 1 e 2 e 3,

SEGUNDA PROVA. Segunda prova: 11/maio, sábado, 08:00 ou 10:00 horas. Capítulo 3: Vetores, produto escalar, produto vetorial.

COORDENADAS CARTESIANAS

Lista 3 com respostas

Equações da reta no plano

Vetores de força. Objetivos da aula. Mostrar como adicionar forças e decompô-las em componentes usando a lei do paralelogramo.

Questões. 2ª Lista de Exercícios (Geometria Analítica e Álgebra Linear) Prof. Helder G. G. de Lima 1

Lembremos que um paralelogramo é um quadrilátero (figura geométrica com quatro lados) cujos lados opostos são paralelos.

Colégio Adventista Portão EIEFM MATEMÁTICA Geometria Analítica 3º Ano APROFUNDAMENTO/REFORÇO

3- Equação Diferencial Ordinária de 1 a Ordem Homogênea

FACULDADE PITÁGORAS DE LINHARES Prof. Esp. Thiago Magalhães

Matemática Básica Função polinomial do primeiro grau

Vetores e Geometria Analítica

DERIVADAS E DIFERENCIAIS II. Nice Maria Americano da Costa

forças em relação a um ponto P E 3 como sendo o vetor M P V 3 dado por: Considere o sistema formado pelas forças

Prova Escrita de MATEMÁTICA A - 12o Ano a Fase

( ) Assim, de 2013 a 2015 (2 anos) houve um aumento de 40 casos de dengue. Ou seja: = 600 casos em 2015.

Departamento de Matemática e Ciências Experimentais FÍSICA 12.º Ano

SULIMAR GOMES SILVA GEOMETRIA ANALÍTICA ESTUDO DA RETA

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL Ministério da Educação

Apostila de Geometria Analítica Prof. Luciano Soares Pedroso 1º período de Agronomia e Engenharia Ambiental

Lista de Exercícios de Cálculo 3 Primeira Semana

P1 de Álgebra Linear I Gabarito. 27 de Março de Questão 1)

Notas de Aulas 2 - Retas e Circunferências Prof Carlos A S Soares

Transcrição:

Ala : Vetores tratamento algébrico Vetores no R e no R Decomposição de etores no plano ( R ) Dados dois etores e não colineares então qalqer etor pode ser decomposto nas direções de e. O problema é determinar os dois etores qe tem a direção de e e cja soma seja igal a o seja é preciso obter dois números reais e de modo qe: conforme o desenho abaio: No desenho acima dizemos qe é combinação linear dos etores e por meio dos números reais e. O conjnto formado pelos etores não colineares e é chamado de base e os números reais e são chamados de coordenadas de em relação à base. O etor é a projeção do etor sobre na direção de. De mesma maneira o etor é a projeção do etor sobre na direção de conforme figra acima.

De acordo com o eposto acima podemos constrir infinitas bases. Para facilitar nosso trabalho são tilizadas commmente as bases ortonormais qe são bases cjos etores são ortogonais e nitários. Assim ma base formada pelos etores e e e é dita ortonormal se: e Veja m eemplo abaio tilizando o plano cartesiano O: Os etores w m e podem ser representados na figra acima em fnção de e e e como sendo: w m e e e e e e e 0 e 0 e e De modo geral: a e a e com a a IR. Dizemos qe os etores w m e são epressos em fnção de e e e o qe são combinações lineares da base B = e e.

Base canônica: Eistem infinitas bases ortonormais no plano cartesiano ortogonal O no entanto ma delas é mais notáel. É a base formada pelos etores e cjos representantes tem sa origem no ponto (00) e sas etremidades em (0) para o etor e em (0) para o etor. O conjnto é chamado de base canônica conforme a figra abaio: j (0 ) e r O i ( 0) Esta base também estabelece o conhecido sistema cartesiano ortogonal O. Neste crso trataremos somente da base canônica. Dessa forma dado m etor qalqer do plano eiste ma só dpla de números reais e tal qe: i j e e r e j j e r O i i

Epressão analítica do etor O etor representado acima também pode ser epresso como a segir: = ( ): qe é a epressão analítica de O seja m etor no plano é m par ordenado ( ) de números reais cja oriegem é o (00) e a etremidade o ponto () dado. Eemplo: i j o simplesmente = ( ) Graficamente temos: e r P j e i j i e r O = OP O(0 0): origem do etor P( ): etremidade do etor Eercício resolido: Escrea a epressão analítica dos etores abaio e represente-os graficamente: a b c i j i 5 j a 5 i b 0 j c 0

- - O b - c - a -5

Operações com Vetores: igaldade soma e mltiplicação por escalar. Igaldade de etores: e =. Dois etores e são igais se e somente se = Eemplos: determine os alores de e para qe os etores sejam igais: a) e 5 6 Para qe precisamos ter: + = 5 = 5 = 6 = = + 6 = 0 = 5 Logo = e = 5 b) 7 e 5 Para qe precisamos ter: 7 5 Resolendo o sistema linear pelo método da adição o seja amos somar as das eqações e calclar o alor de : 7 5 6 Sbstitindo o alor de encontrado em ma das das eqações do sistema encontramos o alor de : + = 5. + = 5

+ = 5 = 5 = Logo = e =. Soma e mltiplicação por escalar Dados os etores e real temos: i) ii) iii) P a b soma de ponto com etor. ; o ponto P( a b ) e o número qe são as coordenadas de m ponto Q resltado da Eemplos: () Dados os etores e 5 algébrica e geometricamente: a) b) c) d) e) P e o ponto P(5 ) determine a) = ( + (-5) + ) = (- 6) b) = ( - (-5) - ) = (7 ) c) = ( ) = ( 8) 5 5 d)

e) P = (5 + + ) = (7 7): ponto Q 8 Q c + 6 P - - - O 6 8 - -/ - () Determinar o etor na igaldade + = e. Diidindo ambos os membros da eqação por obtemos: Portanto temos: sendo

) 7 ( () Encontrar os números a e a tais qe a a 5 e. sendo 0 Sbstitindo os etores dados na epressão a a temos: (0 ) = a ( 5) + a (- ) Efetando a mltiplicação dos números a e a pelos etores temos: (0 ) = ( a 5 a ) + (- a a ) Somando os etores temos: (0 ) = ( a - a 5 a + a ) Fazendo a igaldade entre os dois etores temos: a 5a a a 0 ; Qe é m sistema linear. Vamos resolê-lo pelo método da adição amos em primeiro lgar mltiplicar a primeira eqação por : 6a a 0 5a a Agora amos somar as das eqações e calclar o alor de a : 6a a 5a a a a 0 Sbstitindo o alor de a encontrado em ma das das eqações do sistema encontramos o alor de a : a - a = 0. - a = 0 6 - a = 0 a = 6 0

a = Logo Vetor definido por dois pontos Sendo A( ) a origem de m representante de m etor e B( ) a sa etremidade e ainda se AB temos: AB B A Eemplos: ) Seja AB onde A( ) e B( 5). Calcle as coordenadas do etor e constra o se gráfico. AB B A 5 P j i - - O b - a

OP é chamado etor posição o representante natral de AB : etor qe melhor caracteriza AB dentre os infinitos representantes. ) Dados os etores AB e CD onde A( ); B(5 ); C(- -) e D(0 ) calcle e represente: a) b) c) A + AB B A CD D C 5 0 ( ) ( ) 6 a) 6 6 6 7 b) c) A + 5 : ponto P

) Determine a origem do etor ( ) sabendo qe a sa etremidade está em B( ). Chamando de A a origem procrada temos: AB B A A ( ) A ( ) A( - ) ) Sendo A( ); B(5 ) e C(6 5) értices consectios de m paralelogramo ABCD determine o értice D. D? C A B

AB DC (o BC AD B A = C D (5 ) ( ) = (6 5) D D = (6 5) (5 ) + ( ) Logo D( ) ): mesma direção mesmo sentido e mesmo comprimento 5) Dados os pontos A(- ); B( -) e C(- ) determine o ponto D de modo qe CD AB. CD AB D C B A D D D D D 5 D 0 6) Sendo A(- ) e B( ) etremidades de m segmento determinar os pontos F e G qe diidem AB em três segmentos de mesmo comprimento. A F? G? B

AF FG AF F A = ( -) GB F (- ) = ( -) F = ( -) + (- ) F(0 ) AB B A 6 6 FG G F = ( -) G (0 ) = ( -) G = ( -) + (0 ) G( )

Ponto médio paralelismo e Norma (módlo) Ponto médio: Seja o segmento de etremos A( ) e B( ). Sendo M( ) o ponto médio de AB temos: MB AM M B A M B A M M Eemplos: ) Se A(- ) e B(5 -) então as coordenadas do ponto médio de AB são: ) ( 5 M B A M

) Seja o triânglo de értices A( -); B( 5) e C( -). Calcle as coordenadas do etor qe representa a mediana relatia ao lado AB. A mediana relatia ao lado AB do triânglo pode ser representada pelo etor CM (o pelo etor MC ) onde M é o ponto médio de AB: 5 M C M CM Paralelismo de dois etores: Dois etores e são paralelos se e somente se as correspondentes componentes são proporcionais o seja se eiste tal qe: o A B C M

Eemplo: 8 e são paralelos pois: 8 e 7 e não são paralelos pois: 7 e 7 Norma (módlo) de m etor: Seja o etor : Aplicando o Teorema de Pitágoras temos: Eemplos: ) Se então a sa norma é: 9.c. A P O

) Calclar a norma do etor AB sabendo qe A( 5) e B( -). AB B A 7 Logo 7 9 50 5 5.c. ) Dados os pontos A( 5) e B( -) e os etores e calclar: a) b) c) d) A distância entre os pontos A e B. a) 9 0.c. b) Logo 9.c. c) 6 6 9 Logo 9 6 8 97.c. d) A distância entre dois pontos é a norma do etor qe tem origem em m dos pontos e etremidade no otro: AB B A 5 Logo AB 5 9 5.c.

) Calclar o alor de a para qe a tenha módlo. a Eleando-se ambos os membros da eqação ao qadrado obtemos: a a 6 a = 6 = a 5) Encontrar m ponto P do eio das abscissas de modo qe a sa distância ao ponto A( -) seja igal a 5. Como P pertence ao eio então sa ordenada é nla o seja as coordenadas do ponto procrado deem ser P( 0). Como a distância entre o ponto A e o ponto P é 5 então deemos ter a norma do etor formado por esses dois pontos igal a 5: AP P A 0 ( ) AP 5 5 ( ) + 9 = 5 + + 9 = 5 + 5 = 0 = 0 8 ' 6 '' Portanto as coordenadas do ponto P são: (6 0) o (- 0).

6) Dados os pontos A(- ) e B( ) encontrar o ponto P pertence ao eio das ordenadas e eqidistante de A e B. Como P pertence ao eio então sa abscissa é nla o seja as coordenadas do ponto procrado deem ser P(0 ). Como P é eqidistante dos pontos A e B então a distância do ponto P ao ponto A é a mesma qe a distância do ponto P ao ponto B: AP P A BP P B 0 ( ) 0 AP BP AP BP + ( ) = (-) + ( ) 6 + 6 + 9 = + + 6 + = 5 5 = 0 = 5 Portanto as coordenadas do ponto P são: (0 5).