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Área 1: Faculdade de Ciência e Tecnologia Disciplina: Geometria Analítica Curso: ___________________ Professor: _________________Data: ______ / ______ / ______ Nome:_________________________________________ Turma:___________ Página | 1 3ª LISTA DE EXERCÍCIOS – VETORES 1. Considere o paralelogramo a seguir, onde os pontos P e Q são os pontos médios dos lados BC e AD, respectivamente. Determine: a) ADAB b) QDDC c) QACB 2 1 d) QPBC 2. Considere o paralelepípedo ABCDFGH, atribua (V) ou (F), justificando o máximo possível: a) ABCD é L.I b) DAeFG são L.I c) ADeACAB , são L.I d) FGeEF são L.D e) HGeDHAD , são L.D f) ADeBFHG , são L.I g) AFeDHFE , são L.D h) GEeAC são L.I i) AGeGBBEAC são L.I j) AHeHFAF são L.D 3. Escreva o vetor u como combinação linear dos demais vetores, em cada caso: a) 8,1u , 2,1v e 2,4 w . b) 3,0,1 u , 0,1,11 u , 0,2,12 u e 3,0,03 u Geometria Analítica: Lista de Exercícios Atualizada em Janeiro de 2011 Página | 2 4. Mostre que os pontos 1,0,4A , 3,1,5B , 5,2,3C e 3,1,2D são vértices do paralelogramo ABCD. E represente-o no espaço através de suas coordenadas. 5. Sejam 1,0,2 u , 1,3,0v , 2,6,4 nmw , 0,2,1 A , 1,2,2 B e 2,0,3C . Faça o que se pede: a) Verifique se o conjunto ABvu ,, é L.I ou L.D; b) Determine as coordenadas do ponto D, vértice do paralelogramo ABCD; c) Determine um vetor a que tenha a mesma direção, sentido oposto e o dobro do tamanho de u ; d) Calcule os valores de m e n para que w seja paralelo a vu . 6. Sejam 1,3,1 u , 1,1,0 v e 2,0,1w . Verifique se o conjunto wvu ,, é uma base do espaço. Em caso afirmativo, determine as coordenadas do vetor wvua 23 . Em caso negativo, escreva w como combinação linear de u e v . 7. São dados os pontos 2,1,0A , 0,1,2B , 3,1,1C , 0,2,4D e 1,2,1E , verifique: a) Se A, B e C são colineares; b) Se A, C, D e E são coplanares. 8. Considere o cubo ABCDEFGH. Sejam 4,5,3A , 4,5,6B , 7,5,3D e 4,2,3E . Faça o que se pede, levando em conta os conhecimentos sobre vetores: a) Determine as coordenadas dos outros vértices; b) Determine as coordenadas do vetor DCAC 2 em relação à base ABADAE ,, ; c) Determine as coordenadas do vetor AF em relação à base ABAEAC ,, ; d) Determine as coordenadas do vetor AG em relação à base ABAFDA ,, . Geometria Analítica: Lista de Exercícios Atualizada em Janeiro de 2011 Página | 3 9. Assinale (V) verdadeiro ou (F) falso nos itens a seguir, justificando devidamente suas respostas. a) Os vetores 0,2,1 a e 0,4,2b são paralelos; b) Os vetores 1,0,4 h , 1,3,2m e 1,2,0n têm representantes num mesmo plano; c) Os vetores 1,2,3 w e 1,2,3 f são coplanares, por isso são L.D; d) O ângulo entre os vetores 3,3,2u e 1,0,1 v é obtuso; e) O triângulo ABC formado pelos pontos 2,1,0A , 1,2,4B e 5,2,2C é retângulo em B. 10. Sejam 2,0,1 u , 1,1,0v , 1,1,1w e 6,3, 2 y x a . Faça o que se pede: a) Seja 3,2,0A , determine as coordenadas do ponto B, tal que wAB 2 ; b) Verifique se os vetores 6,0,3a e u são L.I ou L.D; c) Calcule as coordenadas do vetor wvuy 24 ; d) Determine as coordenadas de um vetor não nulo e ortogonal à v . 11. Considere os vetores 2,1,1 u , 3,2,0 v e aw ,0,2 : a) Calcule o valor de a para que os vetores u , v e w sejam L.D; b) Calcule as coordenadas do vetor v u proj c) Calcule o valor de h e k para que o vetor khx 3,1,2 seja paralelo ao vetor vu . 12. Calcular o valor de z para que o vetor 5 4 , 5 2 ,zv seja unitário. 13. Calcular o perímetro do triângulo de vértices 2,1,0A , 1,0,1 B e 0,1,2 C . Geometria Analítica: Lista de Exercícios Atualizada em Janeiro de 2011 Página | 4 14. Qual o valor de para que os vetores kjia 45 e kjib 42)1( sejam ortogonais. 15. Seja o triângulo de vértices 4,2,1 A , 0,2,4 B e 1,2,3 A . Determinar o ângulo interno ao vértice B. 16. Sobre o produto vetorial, faça o que se pede: a) Calcule a área do triângulo ABC para 3,1,1AB e 0,1,1AC ; b) Construa uma base negativa do espaço contendo os vetores 1,3,1 u e 3,0,3v ; c) Determine um vetor unitário ortogonal a 2,0,1 e a 3,3,2 . 17. Determinar o valor de m para que o vetor mw ,2,1 seja simultaneamente ortogonal aos vetores 0,1,21 v e 1,3,12 v . 18. Calcular a área do paralelogramo que tem um vértice no ponto 1,2,3A e uma diagonal de extremidades 1,1,1 P e 2,1,0Q . 19. Considere os pontos 3,2,1 A , 4,1,2 B , 0,2,0C e 1,2,1D , vértices de um tetraedro. Calcule o volume do tetraedro ABCD e a área da base ACD. 20. Qual o valor de x, para que o volume do tetraedro de arestas 4,3,xOA , 2,4,0OB e 2,3,1OC seja igual a 2 u.v. 21. Dados os vetores 0,1,2u , 1,0,1v e 0,1,0w , calcule o volume do paralelepípedo determinado pelos vetores u , v e w . Geometria Analítica: Lista de Exercícios Atualizada em Janeiro de 2011 Página | 5 Gabarito Questão 1. ACa )( DPb )( CBc )( BDd )( Questão 2. VjFiFhVgVfFeFdFcFbFa )()()()()()()()()()( Questão 3. wvua 3)( 321 3 1 3 2 )( uuuub Questão 4. Questão 5. 21)()2,0,4()()1,0,6()(.)( nemdcDbILa Questão 6. Não é base: vuw 3 Questão 7. NÃObSIMa )()( Questão 8. )0,1,1()()1,1,0()()1,2,0()()7,2,3()7,2,6(),4,2,6(,)7,5,6()( dcbHeGFCa Questão 9. FeVdFcFbVa )()()()()( Questão 10. 3 1 5 2 , 3 1 , 3 1 5 1 )( 5 2 ,0, 5 1 )(.)()1,0,2()( dcDLbBa Questão 11. 3 2 1)( 3 8 , 3 4 , 3 4 )(1)( kehcbaa Questão 12. 5 5 5 5 zouz Questão 13. 3112 Questão 14. 23 ou Questão 15. º45 Questão 16. 94 3 , 94 7 , 94 6 )()9,6,9(),3,0,3(),1,3,1()( 2 22 )( cba Questão 17. 5m Questão 18. 74 Questão 19. auSevuV .32. 3 10 Questão 20. 111 xoux Questão 21. vuV .2
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