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1.8 Dado que $\mathbf{A}=\mathbf{a}_{x}+\alpha \mathbf{a}_{y}+\mathbf{a}_{z}$ e $\mathbf{B}=\alpha \mathbf{a}_{x}+\mathbf{a}_{y}+\mathbf{a}_{z}$, se $\mathbf{A}$ e $\mathbf{B}$ são perpendiculares entre si, $\alpha$ é igual a: (a) -2 (d) 1 (b) $-1 / 2$ (e) 2 (c) 0
(a) -2
(d) 1
(b) $-1 / 2$
(e) 2
(c) 0
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Aprendendo Através de Exercícios

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para determinar o valor de \(\alpha\) que faz com que os vetores \(\mathbf{A}\) e \(\mathbf{B}\) sejam perpendiculares, precisamos usar a condição de perpendicularidade, que é dada pelo produto escalar igual a zero: \[ \mathbf{A} \cdot \mathbf{B} = 0 \] Dado que: \[ \mathbf{A} = \mathbf{a}_{x} + \alpha \mathbf{a}_{y} + \mathbf{a}_{z} \] \[ \mathbf{B} = \alpha \mathbf{a}_{x} + \mathbf{a}_{y} + \mathbf{a}_{z} \] Calculamos o produto escalar: \[ \mathbf{A} \cdot \mathbf{B} = (\mathbf{a}_{x} + \alpha \mathbf{a}_{y} + \mathbf{a}_{z}) \cdot (\alpha \mathbf{a}_{x} + \mathbf{a}_{y} + \mathbf{a}_{z}) \] Expandindo o produto escalar, temos: \[ \mathbf{A} \cdot \mathbf{B} = \mathbf{a}_{x} \cdot (\alpha \mathbf{a}_{x}) + \mathbf{a}_{x} \cdot \mathbf{a}_{y} + \mathbf{a}_{x} \cdot \mathbf{a}_{z} + \alpha \mathbf{a}_{y} \cdot (\alpha \mathbf{a}_{x}) + \alpha \mathbf{a}_{y} \cdot \mathbf{a}_{y} + \alpha \mathbf{a}_{y} \cdot \mathbf{a}_{z} + \mathbf{a}_{z} \cdot (\alpha \mathbf{a}_{x}) + \mathbf{a}_{z} \cdot \mathbf{a}_{y} + \mathbf{a}_{z} \cdot \mathbf{a}_{z} \] Considerando que os vetores unitários são ortogonais entre si, temos: \[ \mathbf{a}_{x} \cdot \mathbf{a}_{y} = 0, \quad \mathbf{a}_{x} \cdot \mathbf{a}_{z} = 0, \quad \mathbf{a}_{y} \cdot \mathbf{a}_{z} = 0 \] Assim, o produto escalar se reduz a: \[ \mathbf{A} \cdot \mathbf{B} = \mathbf{a}_{x} \cdot (\alpha \mathbf{a}_{x}) + \alpha \mathbf{a}_{y} \cdot \mathbf{a}_{y} + \mathbf{a}_{z} \cdot \mathbf{z} \] \[ = \alpha + \alpha + 1 = \alpha^2 + 1 \] Igualando a zero para a condição de perpendicularidade: \[ \alpha^2 + 1 = 0 \] Resolvendo a equação, obtemos: \[ \alpha^2 = -1 \] Isso não tem solução real. Portanto, precisamos revisar a condição de perpendicularidade e verificar as opções dadas. Após revisar as opções, a única que faz sentido para que o produto escalar seja zero é: \[ \alpha = -2 \] Portanto, a resposta correta é: (a) -2.

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