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EXERCÍCIOS 1) O que se pode afirmar sobre u.v, se . 2) O que se pode afirmar sobre u.v, se . 3) O que se pode afirmar sobre u.v, se . 4) O que se pode afirmar sobre u e v, se . 5) O que se pode afirmar sobre u e v, se . 6) Calcular os ângulos entre os vetores e, sendo: a) =(1,2) e=(-1,2) b) =(2,-1) e=(1,2) c) =(0,2) e=(0,1) d) =(1,1,4) e=(-1,2,2) e) =(2,-1,2) e=(-1,2,2) f) =(0,2,4) e=(0,1,2) 7) Sabendo que o ângulo entre os vetores =(2,1,-1) e=(1,-1,m+2) é , calcular m. 8) Mostre que, se v = (x1, y1, z1) e u = (x2, y2, z2), a projeção de v na direção definida por u é dada por (x1x22 + y1y2x2 + z1z2x2, x1x2y22 + y1y22 + z1z2y2,x1x2z2 + y1y2z2 + z1z22)/(x22 + y22 + z22). 9) Calcule o módulo da projeção do vetor (2, 3, 4) sobre a reta definida pela direção (1, 1, 1). 10) Determine a projeção do vetor (-9, 3, 7) sobre a reta definida pelo unitário (3/13, 4/13, 12/13). 11) Calcule o menor ângulo formado pelo vetores (5, 4, -1) e (2, 3, 4). 12) Calcule o menor ângulo formado pelos vetores (2, 1, 2) e (6, 3, 6). 13) Calcule o menor ângulo formado pelos vetores (5, 7, 6) e (2, 2, -4). 14) Calcule os ângulo do triângulo de vértices A = (1, 2, 3), B = (-5, 1, 2) e C = (7, -3, 6). EXERCÍCIOS: 1 - Prove que u . v = v . u e (u . v) . w = u . (v . w). 2 - Prove, mediante um exemplo que o produto vetorial não é comutativo e nem associativo. 3 - Sejam u = (1, 2, 3), v = (-4, 8, -3) e w = (4, -2, -1) três vetores. Calcule: ( a ) u . v ( b ) u x w ( c ) (u . v) . w ( d ) u x (v . w) ( e ) (u x v) . w ( f ) 2u x 3w ( g ) u . 2w + 3u . 4v ( h ) u x (w x v) ( i ) (u x w) x v ( j ) 2u . 3w ( k ) u . (v . w) ( m ) u x (v . w) 4 - Determine o co-seno do ângulo formado pelos vetores u e v dados no exercício 3. 5 - Determine um vetor que seja perpendicular ao plano formado pelos vetores (3, -4, -6) e (8, 5, 0). 6 - Calcule o módulo de (3, -4, -6) x (8, 5, 0). 7 - Sabe-se que o vetor (3, 6, -7) é paralelo ao vetor (3x, y + 2, 21). Calcule os valores de x, e y. 8 - A operação u . v + u x v é possível ou não. Justifique sua resposta. Se possível, o resultado é um vetor ou um escalar? 9 - A operação u. [(v + u) x v] é possível ou não? Justifique sua resposta. Se possível, o resultado é um vetor ou um escalar? 10 - Calcule o vetor unitário na direção de (u.v) x w, se u = (1, 2, 3), v = (-4, 8, -3) e w = (4, -2, -1). EXERCÍCIOS: 1. Considere os vetores u = (6, 6, 1), v = (2, 3, 5), w = (-3, -4, 1). Calcule: a) (u.v).w b) u.(v.w) c) w.(u.v) d) u x (v.w) e) u x (v x w) f) (u x v) x w g) w x (u x v). 2. Sabe-se que w = (2, 3, a) é paralelo ao plano formado pelos vetores u = (6, 6, 1), v = (2, 3, 5). Calcule o valor de "a". 3. Se w = (x, 2x + 1, 3) é perpendicular ao plano formado pelos vetores u = (6, 6, 1), v = (2, 3, 5), calcule o valor de x. Alguns Tipos de vetores: Vetor nulo: é o vetor de comprimento zero. Assim se = 0 ( A origem coincide com a extremidade. Vetor oposto: o vetor oposto do vetor = é o vetor -= -. O vetor oposto possui mesmo comprimento, mesma direção, mas sentido contrário. - Vetores colineares ou paralelos: São vetores que possuem mesma direção e indica-se por . Se os vetores e são paralelos, então: ou Exercícios: 1) Encontre o valor de x para que os vetores e ,sejam paralelos : a) = ( x - 2 , 1,0 ), = ( 1 , 3,0 ) b) = ( 0 , 5, 10 ), = ( x , 2, 4 ) c) = ( 5 ,0 ), = ( x , 2 ) 2) Determinar m e n de modo que os vetores =(1,-2,m) e=(4,n,-5) sejam paralelos. 3) Calcular a e b de modo que os pontos A(1,-2,0) , B(2,-1,-2) e C(a ,b ,1) sejam colineares. 4) Os pontos (1,2) , (3,4) e (5,6) são colineares ? Respostas: 1) a) x = b) x = 0 c) NÃO EXISTE 2) n = -8 e m = 3) a = e b = 4) SIM Vetores Coplanares: dois ou mais vetores são coplanares se existir algum plano onde estes vetores estão representados, P Vetores ortogonais: são dois vetores . PROPRIEDADES DAS OPERAÇÕES ENTRE VETORES: Sendo , e vetores quaisquer, a adição admite as seguintes propriedades: Comutativa: += + Associativa: (+) + = +( + ) Elemento neutro: + = Elemento oposto: + (-) = O vetor + (-) = -é chamado diferença entre e. Sejam e R3 e m e n R, o produto do número real por vetor admite as seguintes propriedades: Comutativa: m . = . m Associativa: m . (n.) = (m . n). Distributiva: (m + n). = m .+ n. PROPRIEDADES DO PRODUTO ESCALAR Para o produto escalar são válidas as propriedades: P1. u.v = v.u (comutatividade) P2. u.v = 0 u v. P3. (u.v).w é um vetor, pois (u.v) é um escalar e (u.v).w é o produto de um escalar por um vetor. P4. (u.v).w u.(v.w) pois (u.v).w é um vetor na direção de w e u.(v.w) é um vetor na direção de u. P5. s.(u.v) = (s.u).v PROPRIEDADES DO PRODUTO VETORIAL Para o produto escalar são válidas as propriedades: P1. u x v = -(v x u) (anti-comutativa) P2. r.(u x v) = (ru) x v P3. u x v = 0 u = rv u // v. P4. (u x v) x w ¹ u x (v x w) (anti-associativa) ALGUMAS OBSERVAÇÕES SOBRE O PRODUTO u.(v x w) I. u.(v x w) (u.v) x w o primeiro um escalar e o segundo um vetor. II. u.(v x w) = (u x v).w III. Permutações circulares dos três vetores não modifica o produto, isto é: u.(v x w) = v.(w x u) = w.(u x v). IV. A troca da ordem de dois vetores modifica o sinal do produto, isto é: v.(u x w) = u. (w x v) = w.(v x u) = -u.(v x w).
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