Matemática, perguntado por lourivalrccparana, 11 meses atrás

Determine o valor de "a" para que o vetor u = (a, -2a, 2a) seja seja um versor (vetor unitário). Podem me ajudar?

Soluções para a tarefa

Respondido por mends0608
6

Resposta:

Explicação passo-a-passo:

Para ser unitário, módulo dele deve ser 1.

Dado \ \vec{u}=(x,y,z)\\|\vec{u}|= \sqrt{x^2+y^2+z^2}\\\\Temos, \ no \ problema\\\vec{u}=(a,-2a,2a)\\|\vec{u}| \ para \ ser \ unitario\\\\\sqrt{a^2+(-2a)^2+(2a)^2} =1\\\\\sqrt{a^2+4a^2+4a^2}= 1\\\\\sqrt{9a^2} = 1\\\\(\sqrt{9a^2})^2=1^2\\\\9a^2=1\\\\a^2= \frac{1}{9}\\a= \± \sqrt{\frac{1}{9}} => a= \± \frac{1}{3}


lourivalrccparana: Muito obrigado.
Respondido por solkarped
4

✅ Após resolver os cálculos, concluímos que o valor do parâmetro "a" que torna o vetor "u" em um versor é:

            \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}\boxed{\boxed{\:\:\:\bf a = \pm \frac{1}{3} \:\:\:}}\end{gathered}$}

Seja o vetor dado:

          \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}\vec{u} = (a, -2a, 2a) \end{gathered}$}

Dizemos que um determinado vetor é versor - vetor unitário - se, e somente se, o módulo do referido vetor for igual a unidade, ou seja:

     \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}\vec{u} = \hat{u}\:\:\:\Longleftrightarrow\:\:\:\|\vec{u}\| = 1 \end{gathered}$}

Então, temos:

                                              \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}\|\vec{u}\| = 1 \end{gathered}$}

      \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} \sqrt{a^{2} + (-2a)^{2} + (2a)^{2}} = 1\end{gathered}$}

                  \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} \sqrt{a^{2} + 4a^{2} + 4a^{2}} = 1\end{gathered}$}

                                           \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} \sqrt{9a^{2}} = 1\end{gathered}$}

                                      \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} (\sqrt[\!\diagup\!\!]{9a^{2}})^{\!\diagup\!\!\!\!2} = 1^{2} \end{gathered}$}

                                                \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}9a^{2} = 1 \end{gathered}$}

                                                   \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}a^{2} = \frac{1}{9}  \end{gathered}$}

                                                     \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}a = \pm\sqrt{\frac{1}{9} } \end{gathered}$}

                                                     \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}a = \pm\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{9}}  \end{gathered}$}

                                                     \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}a = \pm\frac{1}{3}  \end{gathered}$}

✅ Portanto, o valor de "a" que torna o vetor "u" em um versor é:

                         \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}a = \pm\frac{1}{3}  \end{gathered}$}      

Neste caso, teremos dois vetores unitários que são:

  • Se a = 1/3:

        \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}\hat{u}' = (a, -2a, 2a) \end{gathered}$}

             \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}= \Bigg[\frac{1}{3}, -2\cdot\Bigg(\frac{1}{3} \Bigg), 2\cdot\Bigg(\frac{1}{3} \Bigg) \Bigg] \end{gathered}$}

             \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}= \Bigg(\frac{1}{3}, \frac{-2}{3}, \frac{2}{3}   \Bigg) \end{gathered}$}  

         \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}\therefore\:\:\:\hat{u}' = \Bigg(\frac{1}{3}, \frac{-2}{3}, \frac{2}{3}   \Bigg) \end{gathered}$}

  • Se a = -1/3

        \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}\hat{u}'' = (a, -2a, 2a) \end{gathered}$}

             \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}= \Bigg[\frac{-1}{3}, -2\cdot\Bigg(\frac{-1}{3} \Bigg), 2\cdot\Bigg(\frac{-1}{3} \Bigg) \Bigg] \end{gathered}$}

             \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}= \Bigg(\frac{-1}{3}, \frac{2}{3}, \frac{-2}{3}   \Bigg) \end{gathered}$}  

         \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}\therefore\:\:\:\hat{u}'' = \Bigg(\frac{-1}{3}, \frac{2}{3}, \frac{-2}{3}   \Bigg) \end{gathered}$}

         

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