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Os vetores u (4,-2,2), v (,1-3,2), w (5,-1,-2) representam as arestas de um tetraedro. De quanto é o seu volume?

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ano passado

Para calcular o volume de um tetraedro cujas arestas são representadas por vetores \( \mathbf{u} \), \( \mathbf{v} \) e \( \mathbf{w} \), podemos usar a fórmula: \[ V = \frac{1}{6} | \mathbf{u} \cdot (\mathbf{v} \times \mathbf{w}) | \] Primeiro, vamos calcular o produto vetorial \( \mathbf{v} \times \mathbf{w} \): Se \( \mathbf{u} = (4, -2, 2) \), \( \mathbf{v} = (1, -3, 2) \) e \( \mathbf{w} = (5, -1, -2) \): 1. Calcule \( \mathbf{v} \times \mathbf{w} \): \[ \mathbf{v} \times \mathbf{w} = \begin{vmatrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\ 1 & -3 & 2 \\ 5 & -1 & -2 \end{vmatrix} \] Calculando o determinante: \[ = \mathbf{i}((-3)(-2) - (2)(-1)) - \mathbf{j}((1)(-2) - (2)(5)) + \mathbf{k}((1)(-1) - (-3)(5)) \] \[ = \mathbf{i}(6 + 2) - \mathbf{j}(-2 - 10) + \mathbf{k}(-1 + 15) \] \[ = \mathbf{i}(8) - \mathbf{j}(-12) + \mathbf{k}(14) \] \[ = (8, 12, 14) \] 2. Agora, calcule o produto escalar \( \mathbf{u} \cdot (\mathbf{v} \times \mathbf{w}) \): \[ \mathbf{u} \cdot (8, 12, 14) = 4 \cdot 8 + (-2) \cdot 12 + 2 \cdot 14 \] \[ = 32 - 24 + 28 = 36 \] 3. Finalmente, calcule o volume: \[ V = \frac{1}{6} |36| = 6 \] Portanto, o volume do tetraedro é \( 6 \) unidades cúbicas.

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há 3 anos

Para calcular o volume de um tetraedro, podemos utilizar a fórmula: V = (1/3) * A_base * h Onde A_base é a área da base do tetraedro e h é a altura em relação à base. Para encontrar a área da base, podemos utilizar o produto vetorial entre dois vetores que representam duas arestas da base. Assim: A_base = |u x v| / 2 Onde x representa o produto vetorial. Calculando o produto vetorial entre u e v, temos: u x v = (2*2 - (-2)*(-3), 2*1 - (-2)*2, 4*(-3) - 4*1) = (2, 6, -16) Calculando o módulo desse vetor, temos: |u x v| = sqrt(2^2 + 6^2 + (-16)^2) = sqrt(272) = 16,49 Assim, a área da base é: A_base = 16,49 / 2 = 8,245 Agora, precisamos encontrar a altura em relação à base. Para isso, podemos utilizar o vetor w, que é perpendicular à base. Assim, a altura é a projeção de w sobre a base. Podemos calcular essa projeção utilizando o produto escalar entre w e um vetor normal à base, que é dado pelo produto vetorial entre u e v. Assim: h = |w . (u x v)| / |u x v| Calculando o produto escalar, temos: w . (u x v) = 5*2 + (-1)*6 + (-2)*(-16) = 49 E o módulo de u x v já foi calculado anteriormente. Assim: h = 49 / 16,49 = 2,97 Finalmente, podemos calcular o volume: V = (1/3) * A_base * h = (1/3) * 8,245 * 2,97 = 8,23 Portanto, o volume do tetraedro é aproximadamente 8,23 unidades cúbicas.

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