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CCE0005 – Cálculo Vetorial e geometria Analítica Aula 1: Vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES PLANO DE ENSINO 1 VETORES 2 OPERAÇÕES COM VETORES 3 PRÓXIMOS PASSOS Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Conteúdo da Disciplina • Vetores livres. Operações com vetores; • Ângulo entre vetores; • Vetores no plano e no espaço. Unidade I: Vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Conteúdo da Disciplina • Produto escalar; • Produto vetorial; • Produto misto. Unidade II: Produto de vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Conteúdo da Disciplina • Formas das equações de retas no plano e no espaço; • Ângulo entre retas. Paralelismo e perpendicularismo; • Retas coplanares. Unidade III: Retas Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Conteúdo da Disciplina • Equação geral do plano; • Determinação de um plano. Unidade IV: Planos Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Conteúdo da Disciplina • A parábola; • A elipse. A circunferência; • A hipérbole; • Equação geral das cônicas. Unidade V: Cônicas Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Bibliografia Básica JULIANELLI, J. R. Cálculo vetorial e geometria analítica. Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2008. OLIVEIRA, U.; CASTAÑON, A. C.; RODRIGUES, J. Cálculo vetorial e geometria analítica. Rio de Janeiro: Lexicon, 2015. WINTERLE, P. Vetores e geometria analítica. São Paulo: Makron, 2006. Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Bibliografia Complementar CAMARGO, I.; BOULOS, P. Geometria analítica: um tratamento vetorial. 3. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2005. CONDE, A. Geometria Analítica. Atlas; São Paulo, 2004. FEITOSA, M. O. Cálculo Vetorial e Geometria Analítica: Exercícios Propostos e Resolvidos. 4. ed. São Paulo: Atlas, 1996. REIS, G. L.; SILVA, V. V. Geometria analítica. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007. ZILL, D. G., CULLEN, M. R. Matemática Avançada para Engenharia V. 2 – Álgebra Linear e Cálculo Vetorial. São Paulo: Bookman, 2009. Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES VETORES IGUAIS Dois vetores 𝐴𝐵 e 𝐶𝐷 são iguais, se e somente se, 𝐴𝐵 – 𝐶𝐷 = 0. VETOR NULO O vetor nulo ou vetor zero é indicado por 0 . VETORES OPOSTOS Se v = 𝐴𝐵 , o vetor 𝐵𝐴 é o oposto de 𝐴𝐵 e se indica por – 𝐴𝐵 ou – 𝑣 . VETOR UNITÁRIO É um vetor que tem módulo igual a 1, ou seja: Ι 𝑣 Ι = 1. Vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Versor O versor de um vetor não nulo 𝑣 é o vetor unitário de mesma direção e mesmo sentido de 𝑣 . O vetor 𝑢1 é o versor de 𝑣 pois é unitário e tem a mesma direção e o mesmo sentido de 𝑣 . Vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Vetores colineares Dois vetores 𝑢 e 𝑣 são ditos colineares se tiverem a mesma direção, ou seja, se pertencerem a uma mesma reta ou a retas paralelas. Vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Vetores coplanares São vetores não nulos que estão contidos em um mesmo plano. Dois vetores são sempre coplanares. Três vetores poderão ou não ser coplanares. Vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Igualdade de vetores Sejam dois vetores 𝑢 = (x1, y1) e 𝑣 = (x2, y2). Estes vetores serão iguais se, e somente se, x1 = x2 e y1 = y2. Ex: Seja 𝑢 = (x+5, 2) e 𝑣 = (7, y). Supondo u = v, temos: x + 5 = 7 -> x = 7 – 5 -> x = 2 2 = y -> y = 2 Logo, x = 2 e y = 2 para 𝑢 = 𝑣 . Operações com vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Adição de vetores Dados dois vetores 𝑢 = (x1, y1) e 𝑣 = (x2, y2). Para somarmos 𝑢 + 𝑣 , devemos somar suas coordenadas correspondentes, ou seja, 𝑢 + 𝑣 = (x1 + x2 , y1 + y2). Seja 𝑢 = (3, -5) e 𝑣 = (-1, 2). Temos que: 𝑢 + 𝑣 = (3 + (-1), -5 + 2) = (2 , -3) Operações com vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Dados dois vetores 𝑢 = (x1, y1) e 𝑣 = (x2, y2). Temos as seguintes propriedades quanto a adição: 1. Comutatividade: 2. Associatividade: 3. Elemento neutro: 4. Simetria (vetor oposto): Propriedades da adição de vetores 𝑢 + 𝑣 = 𝑣 + 𝑢 𝑢 + 𝑣 + 𝑤 = 𝑢 + (𝑣 + 𝑤 𝑢 + 0 = 0 + 𝑢 = 𝑢 𝑣 + − 𝑣 = 0 Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Propriedades da adição de vetores Adição geométrica de vetores 𝑢 = (3,5) e 𝑣 = (-1,4) 𝑢 + 𝑣 = (2,9) Y X 𝒗 = (-1,4) 𝒖 = (3,5) 𝒖 + 𝒗 = (2,9) Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES 𝒖 = (3,5) 𝒗 = (-1,4) 𝒖 + 𝒗 = (2,9) Y X - 𝒗 = (1,- 4) Diferença geométrica entre dois vetores 𝑢 = (3,5) e 𝑣 = (-1,4) 𝑢 – 𝑣 = (4,1) Propriedades da adição de vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Considere um vetor 𝑢 = (x1,y1) e um escalar k ≠ 0. Para multiplicarmos o vetor 𝑢 por um número, devemos multiplicar cada uma de suas coordenadas por este número, ou seja, k. 𝑢 = k (x1, y1) = (k.x1 , k.y1). Seja 𝑢 = (-1, 3) e 𝑘 = 2. Temos que: k. 𝑢 = 2. 𝑢= 2.(-1,3) = (-2 , 6) OBS: Se k < 0, teremos o sentido contrário de 𝑢. Multiplicação de um escalar por um vetor Vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES Dado um vetor 𝑢 = (x1, y1) e um escalar k≠0. Temos as seguintes propriedades para o produto k. 𝑢: 1. Associativa: k1.(k2. 𝑢) = (k1.k2). 𝑢 2. Distributividade em relação à adição de escalares: (k1+k2). 𝑢 = k1𝑢 + k2. 𝑢 3. Distributividade em relação a adição de vetores: k.(𝑢+𝑣 ) = k. 𝑢 + k. 𝑣 4. Identidade: 1.𝑢 = (1.x1 , 1.x2)= (x1,x2)= 𝑢 Propriedades da multiplicação de um escalar por um vetor Vetores Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES 1. Considere os vetores 𝑢 = (-1,4) , 𝑣 = (2,-5) e 𝑤 = 3,-2) , determine: a) 𝑢 – 𝑣 b) 𝑣 + 𝑤 c) 2𝑣 + 𝑤 – 3𝑢 Exercícios Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES 2. Sendo dados os pontos A=(-1,2) , B=(0,-4) , C=(-2,-2) e D=(3,6), calcule: a) 𝐴𝐵 – 𝐶𝐷 b) 2𝐴𝐶AC + 3𝐷𝐴 Exercícios Cálculo Vetorial e Geometria Analítica AULA 1: VETORES 3. Dados A = (11,-6) , B = 0,2) e C = (-3,1) calcular o vetor 2𝐴𝐵 + 4𝐵𝐶 – 𝐶𝐴. Exercícios Assuntos da próxima aula: 1. Decomposição de Vetores; 2. Representação de Vetores; 3. Paralelismo; 4. Módulo; 5. Vetor Unitário.
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