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Produto escalar de dois vetores The dot product of two vectors v = < v1 , v2 > and u = <u1 , u2> denoted v . O produto escalar de dois vetores v = (v1, v2) e u = (u1, u2) do R2 ao número real v1 u1. v2u2. Indicamos este número pelo símbolo v. u, cuja leitura é “v escalar u”. v . v = (v1, v2) e u = (u1, u2) →u = < v1 , v2 > . v. u = v1 u1. v2u2 NOTE that the result of the dot product is a scalar . Observe que o resultado do produto escalar é um escalar. Example 1: Vectors v and u are given by their components as follows Ex: Se v = (2,3) e u = ( 1,5), então v.u = 2.1 + 3.5 = 2 + 15 = 17. Conseqüências: - O produto escalar entre dois vetores é um número real. - Se dois vetores são perpendiculares então o produto escalar é nulo: - Se o ângulo entre dois vetores é obtuso então o produto escalar é negativo: - Se o ângulo entre dois vetores é agudo então o produto escalar é positivo: Properties of the Dot Product Propriedades do produto escalar 1. 1. v . v. u = u . u = u. v v 2. 2. v . v. (u + w) = v . (u+ w) = v. u + v . u + v. w w 3. 3. v . v = || v || 2 u.u ≥0 e u.u = 0 ↔ u= 0 4. 4. c(v . u) = cv . u (kv) = k(u.v)u = v . Módulo de um vetor O módulo ou comprimento do vetor v=(a,b) é um número real não negativo, definido por: Obs: O módulo de v é também chamado norma de v e indicado por ou . Vetor unitário: é um vetor que tem o módulo igual a 1. v é unitário ↔ Dado um vetor não nulo v, o vetor v’ = é um vetor unitário de mesma direção e sentido de v, denominado versor de v. Exercícios 1 – Dados u = (-3,0), v = (1, -2), w = (-3,-3) e z = (0,0), calcular: u . v + v . w + w . z b) (u+v) . (2w –z) 2 – Calcular o modulo dos seguintes vetores: u = (4,3) b) v = (-2,1) 3 – Dados u = (3,7) e v = (1,-4), calcular: b) 4 – Dados u = (6, -8) e v= (-4,-3), calcular: (u . v) 5 – Entre os vetores seguintes, quais são unitários? b) c) (-1, 0) 6 – Calcular os valores de a para os quais o vetor u = seja unitário. 7 – Dado u = (a,-2), calcular os valores de a para que se tenha . 8 – Dados u = (a+1, 2) e v = (-3, a), calcular o valor de a para que se tenha u . v = 0. 9 – Determinar o versor de v nos casos: v = (10, 0) b) v = (0, -6) c) v = (4,3) Distância entre dois pontos Dado o plano cartesiano, vamos estabelecer a distância entre os pontos A e B. Podemos observar que os pontos possuem coordenadas, sendo o ponto A(xa,ya) e B(xb,yb), note a formação do triângulo retângulo ABC. Verificamos que a distância entre os pontos A e B é a hipotenusa do triângulo retângulo, que pode ser calculada aplicando o Teorema de Pitágoras. Com o auxílio da álgebra e de conhecimentos geométricos podemos generalizar e construir uma fórmula que determine a distância entre dois pontos no plano, conhecendo suas coordenadas. Cateto BC: yb – ya Cateto AC: xb – xa Hipotenusa AB: distância (D) Pelo Teorema de Pitágoras temos: “o quadrado da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos catetos” Exemplo 1: Dados os pontos A (2,-3) e B (4,5), determine a distância entre eles. xa: 2 xb: 4 ya: -3 yb: 5 Exercícios 1) Uma formiga está sobre uma mesa e o ponto inicial que ela se encontra é o ponto P(2, 3). Ela caminha em linha reta e para no ponto Q(-6, -3). Calcular a distância que a formiga andou. 2) Duas circunferências são tangentes externamente. O centro de uma circunferência está no ponto C1(3, 5) e o centro da outra está no ponto C2(0, 1). Calcule a soma dos raios dessas circunferências. 3) Dado um triângulo ABC, com vértices A(0,0), B(12, 5) e C(3, 4). Calcule o seu perímetro. 4 – Calcular o valor de y de modo que o ponto (1,y) seja eqüidistante dos pontos (1,0) e (0,2).
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