Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
GEOMETRIA ANALÍTICA Webconferência I Profª: Maria da Salete Leite Pedrosa Ementa Unidade 1- Iniciando a geometria analítica : vetores Unidade 2- Equações e interseções de retas Unidade 3- Planos e distâncias Unidade 4- Seções cônicas, quádricas, superfícies quádricas, superfície cônica e cilíndrica VETOR • VETOR: É um conjunto de todos os segmentos orientados de mesma direção, sentido e comprimento. • A palavra “VETOR” vem do latim, cujo significado é transportar, levar. Então, se pensarmos em física ou geometria, fica fácil visualizar que um ponto A é transportado a um ponto B, por exemplo. • É necessário compreender melhor a relação entre o ponto A e B, pois é um segmento orientado, isto é, um par ordenado (A,B) de pontos do espaço. Neste caso, A é a origem e B é a extremidade do segmento orientado. • Se o segmento orientado for (A,A) será chamado de segmento orientado nulo. É importante reforçar que, se A≠B, o segmento (A,B) também é diferente de (B,A), tendo em vista que no primeiro caso A é a origem e B é a extremidade. No segundo exemplo, ocorre o inverso: B é a origem e A é a extremidade. VETOR • A B ; H • C D ; G • E F . • Os segmentos orientados (A,B) e (C,D) são de mesma direção e sentido, mas não têm o mesmo comprimento. • Os segmentos orientados (A,B) e (E,F) possuem o mesmo comprimento e mesma direção, porém sentidos opostos. • Os segmentos orientados (A,B) e (G,H) possuem o mesmo comprimento,porém direção diferente. Vale salientar, que não faz sentido em falar sobre sentido quando os segmentos orientados apresentam direções diferentes. • Segmentos orientados de mesma direção, são paralelos. Medida • A medida de um segmento orientado é o seu comprimento, também conhecido como módulo. Note que o comprimento do segmento AB é de cinco unidades (u.c.). B A Segmentos Equipolentes- são aqueles que têm a mesma direção, mesmo comprimento e mesmo sentido. A representação de equipolência entre dois segmentos (A,B) e (C,D) é feita por (A,B) ~ (C,D). OBS.: Jamais use a expressão equipolentes para vetores! Essa expressão diz respeitos à segmentos orientados, e não a vetores. Direção e Sentido Os segmentos orientados não nulos terão a mesma direção se as retas suportes desses segmentos forem paralelas. Não podemos comparar os sentidos de dois segmentos quando ambos têm direções diferentes. B A Grandeza Escalar X Grandeza Vetorial Grandezas Escalares: são aquelas que ficam completamente definidas por um número real. Exemplo: Volume, área, temperatura. Grandezas Vetoriais: são aquelas que não ficam completamente definidas penas pelo seu módulo, ou seja, pelo número com sua unidade correspondente. Para ficarem perfeitamente caracterizadas, necessitam de sua direção e sentido. Exemplo: Força, velocidade, aceleração, entre outros exemplos. Como reconhecer um vetor? Geralmente, os vetores são representados por uma letra latina minúscula com uma seta na parte superior: Tipos de Vetores É importante entender que nem todos vetores são iguais. a)Vetor nulo- não apresenta coordenadas e o seu módulo, norma ou comprimento é igual a zero. É sempre indicado por 0. Os seus representantes são todos segmentos orientados nulos, com origem e extremidade coincidentes, por exemplo (A,A). Vale salientar que o vetor nulo é sempre paralelo a qualquer vetor. b)Vetor unitário- apresenta módulo, norma ou comprimento igual a 1. c)Vetor oposto- o oposto de um vetor é , sendo representado por : = - d)Vetores paralelos ou colineares – apresentam a mesma direção e suas imagens geométricas podem ser representadas em uma mesma reta. Tipos de Vetores Vetores iguais – os dois vetores e são considerados iguais somente se AB ~ CD. Vetores coplanares – são assim definidos se estiverem suas imagens geométricas contidas no mesmo plano. Tipos de Vetores Vetores iguais- neste caso os dois vetores são considerados iguais somente se AB ~ CD. Vetores equiversos – são vetores de mesmo sentido. Vetores contraversos - são vetores de sentido contrário. Módulo e Versor • A medida do comprimento, também conhecida como módulo é obtida pelo teorema de Pitágoras: • Chamamos de versor de um vetor não nulo ,, o vetor unitário que tem a mesma direção e sentido de . • Exemplo: O versor de = (3,-4) é um vetor unitário, pois = , pois substituindo Operações com Vetores • Multiplicação de um vetor por um escalar(número real): “Seja α um número real e um vetor , então o produto α. // ; α e são de mesmo sentido se α > 0, e de sentidos contrário se α < 0. • Soma de dois vetores: - MÉTODO GRÁFICO: é o primeiro caminho para a adição de dois vetores. Operações com Vetores • Soma de vetores – A regra do paralelogramo nada mais que escolher dois vetores com a mesma origem. O vetor soma será a diagonal “S”, originando um paralelogramo. • Diferença entre dois vetores escrito .Observe: • Operações com Vetores • Igualdade: Já vimos que dois vetores =(x1,y1) e =(x2,y2) são iguais, somente se x1=x2 e y1=y2. Na prática , se =(x+1,4) é igual ao vetor =(5, 2y-6) somente se x+1=5 e 2y-6=4. Dessa forma, = = (5,4). • Ponto médio: Em um segmento de reta A(x1,y1) e B(x2,y2), sendo M(x,y) o ponto médio de AB, expressamos de forma vetorial AM= MB. Classificação dos Vetores quanto ao Ângulo • Se os vetores e não nulos e o ângulo θ formado entre eles, então: a) Se θ=π, e têm a mesma direção e sentidos contrários. b)Já se θ=0, e têm a mesma direção e mesmo sentido. c) Mas .se θ= π/2, e são ortogonais. E indica-se por u ḻ v. Base Canônica • É aquela que determinará o sistema cartesiano ortogonal Oxyz, onde os vetores ortogonais estão representados com origem no ponto O. A partir da origem e a direção de cada um dos vetores da base se determinam os três eixos cartesianos. São eles: eixo Ox (das abscissas) e corresponde ao vetor i, o eixo Oy (das ordenadas), que corresponde ao vetor j e o eixo Oz (das cotas) que corresponde ao vetor k. • Vale lembrar que uma base no espaço é ortonormal se os três vetores forem unitários, e , se dois a dois, ortogonais. De acordo com a definição geométrica de produto escalar, se e são vetores não nulos e θ, o ângulos entre eles, logo: . = Ӏ Ӏ. Ӏ Ӏ. cos θ. Produto vetorial Produto Misto • Já aprendemos que o produto escalar é dois vetores é um número real e que o produto vetorial é um vetor. O • O que acontece quando misturamos o produto escalar e o produto vetorial? Obtemos um número real. Reta Se a reta r passa pelo ponto A e tem direção de um vetor não nulo , para que um ponto P do espaço pertença à r é suficiente e necessário que os vetores AP e V sejam colineares, isto é, paralelos.
Compartilhar