QUIEN RESUELVE SE GANA 20 PUNTOS
Se dice que dos vectores a y b son ortogonales si a∙b=0.
Determine todos los valores de α y β tales que los vectores dados sean ortogonales.
ayuda please es un examen por favor.
Respuestas a la pregunta
Contestado por
0
ivelaci´on de Matem´atica MTHA UNLP 1
Vectores: Producto escalar y vectorial
Versores fundamentales
Dado un sistema de coordenadas ortogonales, se considera sobre cada uno de los
ejes y coincidiendo con el sentido positivo de los mismos los versores: ~ı, ~, ~k, cuyas
componentes son:
~ı = (1, 0, 0) ~ = (0, 1, 0) ~k = (0, 0, 1)
y se llaman versores fundamentales.
Todo vector A~ = (a1, a2, a3) puede escribirse en la forma:
A~ = a1~ı + a2~ + a3
~k
Esta descomposici´on de un vector como suma de tres vectores en la direcci´on de los
ejes coordenados es muy importante y ´util. Se llama descomposici´on can´onica de
un vector.
Ejemplos:
1) Vectores en el plano: dado el vector A~, con origen en P(−3, 5) y extremo en
Q(4, 7); podemos escribirlo en funci´on de sus componentes como:
A~ = (7, 2) = 7~ı + 2~
2) Vectores en el espacio: dado un vector C~ , con origen en R(3, −1, 4) y extremo
en S(0, 3, −2); podemos escribirlo en funci´on de sus componentes como:
C~ = (−3, 4, −6) = −3~ı + 4~ − 6
~k
3)
✲
x
✻y
✂
✂
✂
✂
✂
✂
✂
✂✍
B~ = 2~ı + 6
O
✲
2~ı
6~
✻
1. Producto escalar
Se llama producto escalar o producto interno de dos vectores A~ = (a1, a2, a3)
B~ = (b1, b2, b3), al escalar:
A~ · B~ = a1b1 + a2b2 + a3b3
Observaci´on importante: el producto escalar entre dos vectores es un n´umero
Ejemplos:
1) Si A~
1 y A~
2 son vectores de R2
con componentes A~
1 = (−1, 2) y A~
2 = (2, −9),
entonces el producto escalar entre ellos es:
A~
1 · A~
2 = (−1)2 + 2(−9) = −20
2) 1) Si B~
1 y B~
2 son vectores de R3
con componentes B~
1 = (−3, −1, 7) y B~
2 =
(−2, 0, 1), entonces el producto escalar entre ellos es:
Nivelaci´on de Matem´atica MTHA UNLP 2
B~
1 · B~
2 = (−3)(−2) + (−1)0 + 7 1 = 13
Propiedades:
1. A~ · B~ = B~ · A~
2. A~ · (B~ + C~ ) = A~ · B~ + A~ · C~
3. Si λ es un n´umero real cualquiera: (λA~) · B~ = A~ · (λB~ ) = λ(A~ · B~ )
4. Si A~ es el vector nulo (A~ = O~ = (0, 0, 0)), entonces A~ · A~ = 0; si A~ es cualquier
otro vector: A~ · A~ = |A~|
2
Todas estas propiedades son sencillas de demostrar usando la definici´on de producto
escalar.
Observaci´on: Para los versores fundamentales ~ı,~,~k, resulta que:
~ı ·~ı = ~ · ~ = ~k ·
~k = 1 ~ı · ~ = ~ ·
~k = ~k ·~ı = 0
Teorema 1: Si A~ y B~ son dos vectores perpendiculares, entonces: A~ · B~ = 0.
✲
x
✻y
✂
✂
✂
✂
✂
✂
✂
✂✂✍
A~ + B~
O
✒
A~
❅
❅
❅■
B~
❅
❅
90◦
Si A~ y B~ son perpendiculares, A~ + B~ es la diagonal de un rect´angulo, cuyos lados
miden |A~| y |B~ |.
Luego: |A~ + B~ |
2 = |A~|
2 + |B~ |
2
(teorema de Pit´agoras)
Como: |A~ + B~ |
2 = (A~ + B~ ) · (A~ + B~ ) = |A~|
2 + |B~ |
2 + 2A~ · B~ (por propiedades del
producto escalar)
Por lo tanto: 2A~ · B~ = 0 que es lo mismo que:
A~ · B~ = 0
1.1. Angulo entre dos vectores ´
Dados dos vectores A~ = (a1, a2) y B~ = (b1, b2). Y αA es el ´angulo entre A~ y el eje
x y αB el ´angulo entre B~ y el eje x.
Las componentes de A~ son: a1 = |A~| cos αA y a2 = |A~|senαA. Las componentes de B~
son: b1 = |B~ | cos αB y b2 = |B~ |senαB.
El ´angulo entre A~ y B~ es θ
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