Matemática, perguntado por ResolvaMatematica, 1 ano atrás

Considerando os estudos sobre produtos entre vetores e dados os vetores u=( -1,3,2), v=(1,5,-2) e w=(-7,3,1) analise as afirmativas, a seguir:

I. u x v = (-16, 0, -8)

II. v x w = (11, 13, 38)

III. u . v = 20

IV. u.(v x w) = 104

V. (v x u) x w = (24, 0, 64)

Quais estão corretas?

a) III, IV e V
b) I, II e III
c) I, IV e V
d) I, II e IV
e) II, III e V


ResolvaMatematica: Alguém pode me ajudar?

Soluções para a tarefa

Respondido por avengercrawl
3
Olá

Alternativa correta, letra D) I, II e IV


Vamos fazer um item de cada vez

I - u x v = (-16, 0, -8 )

Vamos então calcular o produto vetorial entre u e v, para ver se irá resultar no mesmo do enunciado.

\vec{u}=(-1,3,2)\\\vec{v}=(1,5,-2)\\\\\\    \left[\begin{array}{ccc}i&j&k\\-1&3&2\\1&5&-2\end{array}\right] \\\\\\\mathsf{=\underbrace{(\mathsf{-6i+2j-5k})}_{diag.~principal}~~-~~\underbrace{(\mathsf{2j+10i+3k})}_{diag.~secund\'aria}}\\\\\\\\=\mathsf{-6i+2j-5k-2j-10i-3k}\\\\=\mathsf{-16i+0j-8k}\\\\\\=\boxed{(-16,0,-8)}~~\checkmark~~~~ ~\text{Verdadeira}



Vamos agora ao item II

v x w = (11,13,38)

Calculando o produto vetorial entre v e w


\vec{v}=(1,5,-2)\\\vec{w}=(-7,3,1)\\\\\\ \left[\begin{array}{ccc}i&j&k\\1&5&-2\\-7&3&1\end{array}\right] \\\\\\\mathsf{=\underbrace{(\mathsf{5i+14j+3k})}_{diag.~principal}~~-~~\underbrace{(\mathsf{j-6i-35k})}_{diag.~secund\'aria}}\\\\\\\\=\mathsf{5i+14j+3k-j+6i+35k}\\\\=\mathsf{11i+13j+38k}\\\\\\=\boxed{(11,13,38)}~~\checkmark~~~~ ~\text{Verdadeira}



Vamos agora ao item III

u.v=20

Calculando o produto escalar entre u e v

\vec{u}=(-1,3,2)\\\vec{v}=(1,5,-2)\\\\\\\vec{u}\cdot\vec{v}=(-1,3,2)\cdot(1,5,-2)\\\\\vec{u}\cdot\vec{v}=(-1\cdot 1~+~3\cdot5~+~2\cdot (-2))\\\\\vec{u}\cdot\vec{v}=(-1+15-4)\\\\\boxed{\vec{u}\cdot\vec{v}=10}~~\times~~~~ ~~\text{falso}




Item IV

O produto misto entre u,v, w é 104.
Para calcular esse item, basta montar um matriz 3x3 com os vetores, e em seguida calcular o determinante.

\vec{u}=( -1,3,2)\\ \vec{v}=(1,5,-2) \\ \vec{w}=(-7,3,1)\\\\\ [\vec{u},\vec{v},\vec{w}] =\left[\begin{array}{ccc}-1&3&2\\1&5&-2\\-7&3&1\end{array}\right] \\\\\\\mathsf{=\underbrace{(\mathsf{-5+42+6})}_{diag.~principal}~~-~~\underbrace{(\mathsf{3+6-70})}_{diag.~secund\'aria}}\\\\\\\\=\mathsf{(43)-(-61)}\\\\=\mathsf{43+61}\\\\\\=\boxed{104}~~\checkmark~~~~ ~\text{Verdadeira}



Agora o item V

Temos que calcular o produto vetorial entre v e u, e em seguida, pegar o vetor resultante e calcular o produto vetorial entre ele e o vetor w

Primeiro então, vamos calcular o produto entre v e u.

\vec{v}=(1,5,-2)\\\vec{u}=(-1,3,2)\\\\\\ \left[\begin{array}{ccc}i&j&k\\1&5&-2\\-1&3&2\end{array}\right] \\\\\\\mathsf{=\underbrace{(\mathsf{10i+2j+3k})}_{diag.~principal}~~-~~\underbrace{(\mathsf{2j-6i-5k})}_{diag.~secund\'aria}}\\\\\\\\=\mathsf{10i+2j+3k-2j+6i+5k}\\\\=\mathsf{16i+0j+8k}\\\\\\\boxed{v\times u=(16,0,8)}


Agora, pegamos esse vetor que acabamos de encontrar e fazemos o produto vetorial com w

\vec{v}\times\vec{u}=(16,0,8)\\\vec{w}=(-7,3,1)\\\\\\ \left[\begin{array}{ccc}i&j&k\\16&0&8\\-7&3&1\end{array}\right] \\\\\\\mathsf{=\underbrace{(\mathsf{0i-56j+48k})}_{diag.~principal}~~-~~\underbrace{(\mathsf{16j+24i+0k})}_{diag.~secund\'aria}}\\\\\\\\=\mathsf{-56j+48k-16j-24i}\\\\=\mathsf{-24i-72j+48k}\\\\\\\boxed{=(-24,-72,48)}~\times ~~~~ ~\text{Falso}

ResolvaMatematica: cê é fera!
avengercrawl: Opa, obrigado! qualquer dúvida, é só perguntar :-)
ResolvaMatematica: Só precisava de uma resposta concreta! Faz muito tempo que não mexo com vetores. kkkkkkkk desde o terceiro período que não vejo mais isso, perde a prática.
avengercrawl: é verdade, só lembro por que pratico bastante aqui no site. rsrs.
ResolvaMatematica: vê isso no começo da faculdade, depois nunca mais.
Respondido por albertrieben
0
Boa tarde

u = (-1,3,2), v = (1,5,-2) , w = (-7,3,1) 

I) produto vetorial uxv 

 i     j     k     i     j 
-1   3    2    -1   2
 1   5   -2    1     5

|uxv| = -6i + 2j - 5k - 3k - 10i - 2j
|uxv| = -16i + 0j - 8k = (-16, 0, - 8) (V)

II) 
produto vetorial vxw

 i     j     k     i     j 
1   5   -2    1     5
-7  3    1    -7    3

|vxw| = 5i + 14j + 3k + 35k + 6i - j 
|vxw| = 11i + 13j + 38k = (11,13,38) (V)

III) produto escalar u.v 

u.v =
(-1,3,2).(1,5,-2) = -1 + 15 - 4 = 10 (F) 

IV) u.(vxw) 

(-1,3,2).(11,13,38) = -11 + 39 + 76 = 104 (V) 

V) 
(v x u) x w

(v x u) = -(u x v) = (16, 0, 8) 

(16, 0, 8)x(-7  3    1) 

 i       j      k      i     j
16    0     8    16   0
-7     3     1    -7    3

 (v x u) x w = 0i - 56j + 48k - 0k - 24i - 16j 
 (v x u) x w = -24i - 72j + 48k = (-24, -72, 48) (F) 

resumindo
I   (V)
II) (V)
III) (F)
IV (V)
V (F) 

alternativa d) I, II e IV
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