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GEOMETRIA ANALÍTICA PROFESSOR: SANDER BERNARDI E-MAIL:sanderbernardi@unipampa.edu.br AULA: 3-4 DATA: 15/03/2019 UNIDADE 1 - VETORES NO PLANO E NO ESPAÇO • Notação e nomenclatura. • VETORES. Notação e nomenclatura Para melhor compreensão da linguagem adotada, os elementos serão representados conforme listado abaixo: • Pontos – Letras latinas maiúsculas 𝑨,𝑩, 𝑪, 𝑷, 𝑸 . • Retas – Letras latinas minúsculas 𝒓, 𝒔, 𝒕 . • Planos – Letras gregas minúsculas 𝜶,𝜷, 𝝅 . Também utilizadas para representar números reais P Q reta PQ A B C BÂC VETORES Nesta seção serão introduzidos os conceitos iniciais relacionados à vetores. Sendo feita uma abordagem segundo dois tratamentos. • Geométrico • Algébrico Tratamento Geométrico ❑Grandezas escalares São definidas por completo através de um número acompanhado por uma unidade de medida. Ex.:Comprimento, área, volume, temperatura, densidade etc. ❑Grandezas vetoriais Necessita de módulo, direção e sentido. Ex.: Força, velocidade, aceleração etc. Tratamento Geométrico ▪ Retas paralelas ou colineares possuem mesma direção. ▪ Para uma dada direção (vertical, horizontal etc.) podemos associar dois sentidos. r1 r2 r1 r2 r3 Só existem sentidos iguais ou contrários em uma mesma direção. A BA AB B Exemplo: I. Considerando um avião que se desloca a uma velocidade de 400km/h para nordeste. Sua direção forma um ângulo de 40°(sentido horário) em relação ao sentido norte. Como podemos representar esta grandeza? Tratamento Geométrico Um vetor é representado por um segmento orientado AB. Quando dois ou mais segmentos orientados apresentarem mesmo comprimento, mesma direção e mesmo sentido serão chamados de Segmentos Equipolentes, sendo considerados representantes de um mesmo vetor, que será indicado por: 𝒗 = 𝑨𝑩 𝒐𝒖 𝑩 − 𝑨 B A O módulo de um vetor é representado por: 𝒗 𝒐𝒖 𝒗 𝒗 Tratamento Geométrico Dados um vetor 𝒗 = 𝑨𝑩 e um ponto P, existe apenas um ponto Q, que formará um segmento PQ de mesmo comprimento, mesma direção e mesmo sentido de AB. A B P Q Tratamento Geométrico ❑ Casos particulares de vetores ❑ Vetores paralelos: 𝒖 ∥ 𝒗. ❑ Vetores iguais: 𝒖 = 𝒗 𝒐𝒖 𝒖~𝒗. ❑ Vetor nulo: Qualquer ponto no espaço 𝟎 𝒐𝒖 𝑨𝑨 . A origem coincide com a extremidade e é considerado paralelo a qualquer vetor. ❑ Vetores opostos: 𝒗 = −𝒗 𝒐𝒖 𝑨𝑩 = −𝑩𝑨. ❑ Vetor unitário: Vetor com módulo igual a 1, ou seja, 𝒗 = 𝟏 ❑ Versor: é o vetor unitário de mesma direção e mesmo sentido de 𝒗. ❑ Vetores ortogonais: 𝒖 ⊥ 𝒗. ❑ Vetores coplanares: Existe um plano onde dois ou mais vetores estão representados. Obs.: dois vetores serão sempre coplanares. Tratamento Geométrico ❑ Exemplo: Analise a figura abaixo e verifique se as afirmações são verdadeiras ou falsas: Tratamento Geométrico ❑ Operações com vetores ❑ Adição de vetores: Para encontrar a soma entre dois vetores 𝒖 𝒆 𝒗 devemos estabelecer um ponto A como origem e traçar um segmento orientado AB representante de 𝒖. A partir de B será traçado outro segmento orientado BC representante de 𝒗. O segmento de origem em A e extremidade em C representa o vetor resultante da soma de 𝒖 𝒆 𝒗, ou seja: 𝒖 + 𝒗 = 𝑨𝑪 𝒐𝒖 𝑨𝑩 + 𝑩𝑪 = 𝑨𝑪 Tratamento Geométrico ❑Adição de vetores: ❑ Caso 𝒖 ∥ 𝒗. ❑ Caso 𝒖 𝒆 𝒗 não paralelos. ❑ Soma de três ou mais vetores. ❑ Propriedades da adição de vetores: I. Comutativa: 𝒖 + 𝒗 = 𝒗 + 𝒖 II. Associativa: 𝒖 + 𝒗 + 𝒘 = 𝒖+ 𝒗 + 𝒘 III.Elemento neutro: 𝒖 + 𝟎 = 𝒖 IV. Elemento oposto: 𝒖 + −𝒖 = 𝟎 ❑ A diferença entre 𝒖 𝒆 𝒗 é dada pelo vetor 𝒖 + −𝒗 = 𝒖 − 𝒗 Tratamento Geométrico ❑ Exemplo: Determinar os valores abaixo, expressando- os com a origem em A: Tratamento Geométrico ❑ Multiplicação de número real por vetor: Dado um vetor 𝒗 ≠ 𝟎 e um número real 𝜶 ≠ 𝟎,o produto do número real 𝜶 pelo vetor 𝒗 é estabelecido por, 𝛂𝒗, de modo que: a. Módulo: 𝜶𝒗 = 𝜶 𝒗 b. Direção: 𝜶𝒗 é paralelo a 𝒗 c. Sentido: 𝜶𝒗 e 𝒗 têm o mesmo sentido se 𝜶 > 𝟎, e sentido oposto caso 𝜶 < 𝟎 Obs.: i. Supondo 𝒖 ∥ 𝒗, 𝒗 ≠ 𝟎, sempre existirá um número real, tal que: 𝒖 = 𝜶𝒗. ii. O versor de 𝒗 é dado por: 𝒗 𝒗 Tratamento Geométrico ❑ Ângulo de dois vetores A B O 𝜽 𝒖 𝒗 𝟎 ≤ 𝜽 ≤ 𝝅 Ou 𝟎° ≤ 𝜽 ≤ 𝟏𝟖𝟎° Referências Bibliográficas ❑ WINTERLE, P. Vetores e geometria analítica. Makron Books, 2000. ❑ BOULOS, P. & CAMARGO, I. Geometria analítica: um tratamento vetorial. Pearson Education, 3ª Ed., 2005. ❑ Vídeos: ❑ Vetores https://www.youtube.com/watch?v=J8PZvr_y02k ❑ Módulo ou Norma de um Vetor https://www.youtube.com/watch?v=OIAr4rai-_k&list=PL53AF5032B8C16697&index=3 ❑ Versor de um vetor https://www.youtube.com/watch?v=1uBiM15H5gM&index=4&list=PL53AF5032B8C16697 ❑ vetores e operações vetoriais https://www.youtube.com/watch?v=xxLvzazHpBA&index=7&t=0s&list=WL https://www.youtube.com/watch?v=J8PZvr_y02k https://www.youtube.com/watch?v=OIAr4rai-_k&list=PL53AF5032B8C16697&index=3 https://www.youtube.com/watch?v=1uBiM15H5gM&index=4&list=PL53AF5032B8C16697 https://www.youtube.com/watch?v=xxLvzazHpBA&index=7&t=0s&list=WL
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