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GEOMETRIA ANALÍTICA AULA 7: PRODUTO VETORIAL E PRODUTO MISTO Professor Me. Pedro Henrique Petri Xavier NESSA AULA ESTUDAREMOS • PRODUTO VETORIAL • PRODUTO MISTO • APLICAÇÕES COM PRODUTO VETORIAL E MISTO Produto vetorial Propriedades VERIFICANDO A PROPRIEDADE 3 𝜃 = 0 𝑔𝑟𝑎𝑢𝑠 𝑠𝑒𝑛 0 = 0 𝑠𝑒𝑛 0 0 0 Passo 1: Montar a MATRIZ LINHA 1: COLOCAR OS VERSORES LINHA 2: COLOCAR AS COORDENADAS DO VETOR U LINHA 3: COLOCAR AS COORDENADAS DO VETOR V Passo 2: Calcular o determinante da matriz 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 = 𝑖 𝑗 𝑘 1 2 3 −1 1 2 − − − + + + Linhas diagonais em vermelho - TROCAR O SINAL APÓS O FINAL DAS MULTIPLICAÇÕES. Linhas diagonais em verde - MANTER O SINAL APÓS O FINAL DAS MULTIPLICAÇÕES. 2𝑘 − 3𝑖 − 2𝑗 + 4𝑖 − 3𝑗 + 𝑘 𝑖 − 5𝑗 + 3𝑘 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 = 𝑋2 + 𝑌2 + 𝑍2 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 = 12 + (−5)2+32 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 = 1 + 25 + 9 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 = 35 = 5,92 MÓDULO DO VETOR 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 APLICAÇÕES DO PRODUTO VETORIAL NA GEOMETRIA • CÁLCULO DE ÁREA DE UM PARALELOGRAMO • CÁLCULO DE ÁREA DE UM TRIÂNGULO CASO 1: PARALELOGRAMO A B C 𝑢 Ԧ𝑣 𝜃 h A fórmula da área do paralelogramo é definido por: 𝐴 = 𝐵𝐴𝑆𝐸 𝑋 𝐴𝐿𝑇𝑈𝑅𝐴 𝐴 = 𝑏 𝑋 ℎ 𝐴 = 𝐼 𝑢 𝐼 𝑥 𝐴 = 𝑏 𝑥 ℎ 𝑠𝑒𝑛 𝜃 = 𝑐. 𝑜 ℎ𝑖𝑝 𝑠𝑒𝑛 𝜃 = ℎ 𝐼𝑣𝐼 ℎ = 𝐼 𝑣 𝐼 ∗ 𝑠𝑒𝑛 𝜃 𝐼 𝑣 𝐼 ∗ 𝑠𝑒𝑛 𝜃 OBS: Basta calcular o produto vetorial entre os vetores, após isso calcular seu módulo e finalmente dividir por 2. Á𝑅𝐸𝐴 = 𝐼 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 𝐼 CASO 2: TRIÂNGULO OBS: A área do triângulo é a metade da área do paralelogramo. Ou seja, basta calcular o produto vetorial entre os vetores, após isso calcular seu módulo e finalmente dividir por 2. Á𝑅𝐸𝐴 = 𝐼 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 𝐼 2 Os vetores indicados abaixo possuem origem comum. Pelas suas extremidades traçam retas paralelas de modo que define no seu plano um paralelogramo. A área deste paralelogramo (em unidades de área e arredondada para valor inteiro) vale: Resolução: Passo 1: Calcular o produto vetorial entre os vetores 𝑢 𝑒 Ԧ𝑣 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 = 𝑖 𝑗 𝑘 1 1 3 2 4 2 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 = 𝑖 𝑗 𝑘 1 1 3 2 4 2 − − −+ + + −2𝑘 − 12𝑖 − 2𝑗 + 2𝑖 + 6𝑗 + 4𝑘 −10𝑖 + 4𝑗 + 2𝑘 Passo 2: Para calcular a área do paralelogramo basta calcular agora o módulo desse produto vetorial. −10𝑖 + 4𝑗 + 2𝑘 𝐼 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 𝐼 = 𝑋2 + 𝑌2 + 𝑍2 𝐼 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 𝐼 = (−10)2+42 + 22 𝐼 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 𝐼 = 100 + 16 + 4 𝐼 𝑢 𝑥 Ԧ𝑣 𝐼 = 120 = 10,96 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑑𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 11 𝑢. 𝑎 2 −1 𝑡 1 0 2 𝑡 3 𝑡 − − −+ + + 0 − 12 + 𝑡 + 0 − 2𝑡 + 3𝑡 = 0 −12 + 2𝑡 = 0 2𝑡 = 12 𝑡 = 12 2 𝑡 = 6 EXERCÍCIOS RESPOSTAS RESPOSTAS 3) 4) RESPOSTA: M = -10. OBRIGADO PELA ATENÇÃO DE TODOS!!!! BOM FINAL DE SEMANA
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