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21/02/2019 1 GEOMETRIA ANALÍTICA PROF. MILTON PERCEUS – DEP. DE MATEMÁTICA NOTAS DE AULA 01 – VETORES NO PLANO E NO ESPAÇO ATENÇÃO Este material não deve ser utilizado único e exclusivamente como material de estudo, ele é apenas um guia para o acompanhamento das aulas. É imprescindível que o aluno utilize a bibliografia sugerida. VETORES O QUE É UM VETOR? “É UM CONJUNTO DE SEGMENTOS DE RETA ORIENTADOS QUE POSSUE MESMO MÓDULO, DIREÇÃO E SENTIDO”. VETORES Módulo Sentido Direção da Reta Suporte 21/02/2019 2 REPRESENTAÇÃO DE VETORES: Seja um segmento orientado de origem no ponto A e extremidade no ponto B: v A(xA,yA) B(xB,yB) Este vetor é representado por 𝑣 , 𝐴𝐵 ou B - A , , ,B B A A B A B A v AB B A x y x y x x y y VETORES O MÓDULO (COMPRIMENTO OU NORMA) DE UM VETOR 𝑣 = 𝐴𝐵 É A DISTÂNCIA EXISTENTE ENTRE OS PONTOS A E B. 2 2 ,B A B A B A B Av x x y y x x y y REPRESENTAÇÃO DE VETORES: EXEMPLO: REPRESENTE GRAFICAMENTE OS VETORES FORMADOS PELOS PONTOS E ENCONTRE SEUS RESPECTIVOS MÓDULOS. 1. A(2, 3) E B(4, 3) 2. C(-2, 4) E D(0, 3) SOMA DE VETORES – MÉTODO ALGÉBRICO SEJAM DOIS VETORES U = (XU , YU) E V = (XV, YV), A OPERAÇÃO DA SOMA E DA SUBTRAÇÃO ESTÁ DEFINIDA ALGEBRICAMENTE POR: : , , , u u v v u v u v Soma u v x y x y x x y y Subtração: , , , u u v v u v u v u v x y x y x x y y 21/02/2019 3 SOMA DE VETORES – MÉTODO ALGÉBRICO Exemplo: Dados os vetores 𝒖 , 𝒗 𝒆 𝒘 . sabendo que: 𝒖 = (4 , 0); 𝒗 = (4 , 4); 𝒘 = (4 ,-8); Obtenha vetor 𝑺, onde: 𝑺 = 𝒖 + 𝒗 + 𝒘 SOMA DE VETORES – MÉTODO GRÁFICO Sejam os vetores 𝑣 𝑒 𝑢 . O vetor soma 𝑤,dado por 𝑣 + 𝑢 é determinado da seguinte forma: 1. Tome um segmento orientado que representa 𝑣 ; 2. Tome um segmento orientado que representa 𝑢, com origem na extremidade de 𝑣 . O vetor 𝒘 = 𝒗 + 𝒖 será representado pelo segmento orientado que vai da origem de 𝒗 até a extremidade de 𝑢 . SOMA DE VETORES – MÉTODO GRÁFICO SOMA DE VETORES – MÉTODO GRÁFICO Exemplo: Dados os vetores 𝒖 , 𝒗 𝒆 𝒘 . sabendo que: 𝒖 = (4 , 0); 𝒗 = (4 , 4); 𝒘 = (4 ,-8); Obtenha vetor 𝑺, onde: 𝑺 = 𝒖 + 𝒗 + 𝒘 21/02/2019 4 u = (4,0) 4 4 4 -8 -4 12 SOMA DE VETORES – Método Gráfico 13 SOMA DE VETORES – MÉTODO GRÁFICO POR MEIO DA DEFINIÇÃO DE VETOR OPOSTO, PODEMOS PERCEBER A SUBTRAÇÃO DE VETORES COMO SOMA DE UM VETOR COM O OPOSTO DO SEGUNDO VETOR DADO. 𝒛 = 𝑨𝑩 - 𝑪𝑫 = 𝑨𝑩 + −𝑪𝑫 = 𝑨𝑩 + 𝑫𝑪 OU 𝒛 = 𝒖 − 𝒗 = 𝒖 + (- 𝒗 ) SOMA DE VETORES – MÉTODO GRÁFICO EXEMPLO: O PARALELOGRAMO ABCD É DETERMINADO PELOS VETORES 𝑨𝑩 , 𝑨𝑫, SENDO M E N PONTOS MÉDIOS DOS LADOS DC E AB, RESPECTIVAMENTE. COMPLETAR CONVINIENTEMENTE: SOMA DE VETORES – MÉTODO GRÁFICO A) 𝑨𝑫 + 𝑨𝑩 B) 𝑩𝑨 + 𝑫𝑨 C) 𝑨𝑵 + 𝑩𝑪 D) 𝑨𝑪 - 𝑩𝑪 E) 𝑴𝑫 + 𝑴𝑩 F) 𝑩𝑴 + 1 2 𝑫𝑪 21/02/2019 5 Propriedades: 1) ASSOCIATIVIDADE 𝒖 + 𝒗 + 𝒘 = ( 𝒖 + 𝒗 ) + 𝒘 = 𝒖 + (𝒗 + 𝒘) 2) COMUTATIVIDADE 𝒖 + 𝒗 = 𝒗 + 𝒖 Propriedades: 3) ELEMENTO NEUTRO 𝒖 + 𝟎 = 𝒖 4) ELEMENTO OPOSTO 𝒖 + (−𝐮 )= 𝟎 Propriedades: MULTIPLICAÇÃO POR ESCALAR Seja um vetor v = (xv , yv), é possível obter um vetor w, múltiplo de v, usando a propriedade da multiplicação por escalar: Seja n R: , onde: , , w v w w w vv v v v w n v x n x w x y y n yn x y n x n y 21/02/2019 6 Propriedades da Multiplicação por escalar: Seja w, um vetor múltiplo de v, ou seja, w = n·v então: 1) Módulo: O módulo de w necessariamente será um múltiplo do módulo de v, ou seja, |w| = n·|v|; 2) Direção: A direção de w é a mesma direção de v; 3) Sentido: O sentido de w será determinado pelo sinal de n. Propriedades da Multiplicação por escalar: EXEMPLO: ÂNGULO ENTRE VETORES O ângulo entre dois vetores u e v , não nulos, é o ângulo formado pelas semi-retas que dão direção aos mesmos. 21/02/2019 7 ÂNGULO ENTRE VETORES CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO ÂNGULO CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO ÂNGULO DECOMPOSIÇÃO DE UM VETOR NO PLANO (R²): “QUALQUER VETOR V CONTIDO EM UM PLANO PODERÁ SER DECOMPOSTO EM QUALQUER CONJUNTO DE DOIS VETORES NÃO COLINEARES CONTIDOS NO MESMO PLANO ”. 𝑢 = N. 𝑣 + 𝑚 . 𝑤 21/02/2019 8 DECOMPOSIÇÃO DE UM VETOR NO PLANO (R²): DECOMPOSIÇÃO DE UM VETOR NO PLANO (R²): EXEMPLOS: 𝑣 (4, 7) = 2.(2, 1) + 5.(0, 1) 𝑢 (12,4) = 4. (3, 2) + (-1).(0, 4) 𝑧 (6, 3) = 3.(2, 1) + 0.(5, 2) 21/02/2019 9 Exemplo: Sejam os vetores 𝑢 = ( x+1 , 4 ) e 𝑣 = ( 5 , 2y- 6 ), de acordo com a definição de igualdade de vetores, encontre o valor de x e y na qual u = v. VETORES DEFINIDOS POR DOIS PONTOS UM VETOR PODE SER REPRESENTADO POR UM SEGMENTO QUE NÃO PARTE DA ORIGEM DO SISTEMA. PORTANTO PODE SER DENOTADO POR 𝑢 = 𝐴𝐵 = B-A SENDO ASSIM, PODEMOES ESCREVER: 𝑢 = 𝐴𝐵 = B-A = (XB – XA , YB - YA) VETORES DEFINIDOS POR DOIS PONTOS EXEMPLO. EXPRESSAR OS VETORES DEMARCADOS PELOS PONTOS A(-2, 3), B(1, 4) , C(1, 2), D(4, 3) 21/02/2019 10 EXEMPLO: DADOS A(–1,–1) E B(3,5), DETERMINAR C, TAL QUE A) 𝐴𝐵 = 2 . 𝐴𝐶 B) 𝐴𝐶 = 2/3.𝐴𝐵 VETORES NO R³ VETORES NO R³ VETORES NO R³ 21/02/2019 11 EXEMPLO: DETERMINAR OS VALORES DE X E Y PARA QUE SEJAM PARALELOS OS VETORES 𝐴𝐵 =( X+1, 3, 1 ) E 𝐶𝐷 (4, 2, 2Y-1) 21/02/2019 12 LOGIN: turmaprofmilton@gmail.com SENHA: uneal123456 Meu contato: miltonperceus@uneal.com.br
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