algebra de vectores
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Matematicas III-FCQITRANSCRIPT
Algebra de Vectores
Universidad Autónoma de Baja CaliforniaFacultad de Ciencias Químicas e Ingeniería
Jorge Arturo Carmona Manzano
Vector: Es un segmento rectilineo dirigido, su longitud recibe el
nombre de magnitud o modulo y su orientacion se llama direccion.
1.1 Definición y representacion geométrica
eje unitariovector
eje unitario vector
eje unitariovector
Vector
raNomenclatu
321321
2121
zk
yj
xi
kajaia),a,a(aV
jaia),a(aV
VVV
1.2 Espacios vectoriales
Un espacio vectorial real, es un conjunto v de elementos llamados vectores y un conjunto de numeros reales llamdos escalares con dos operacionesLlamadas: Multiplicacion escalar y adicion vectorial, tales para cada Ay B, para todo escalar m, un vector A+B y en vector m x A estan definidas por las siguientes propiedades
AkmAj)(km)
AA)i)(
BmAkAm)h)(k
BkAk)BAg)k(
V Af)m
)A(-Ae)
AAAd)
C)BA()CB(Ac)
ABBAb)
v BA ntonces v e B y Aa)Si
1
0
00
0)A(-AV)
A0AIV)
BmAm)BAIII)m(
C)BA()CB(AII)
ABBAI)
sPropiedade
000
1
00
2
jk ji ki
iijjk VI)k
)mBA()B(mABmAm)BA V)m(
ABBA IV)
A III)
CABA)CB(A II)
AAA I)
sPropiedade
332211321321))((. bababakbjbibkajaiaBA
101202)
3310318).436()1.(3)
6219)113()
101202)4(3)0(1)1(2)
)2,1,3()4,0,1()3,1,2(:
:
BAd
CCAc
CCBAb
ABa
CBASea
Ejemplos
BABA
arcCos BA
BA
Cos θBABA
BAθ
Teorema:
; Cos
:despejando
:entonces y vectoreslos entre ángulo el es Si
1.2 Proyecciones
Proyección escalar (Componente)
B
A
CosBBCompA
AAUBBComp
unitariovector AA
U donde A
Proyección escalar
Proyección Vectorial
B
A Proyección vectorial
AAA
AA
UUBBProy
U CosθBBProy
)(
)(
Ejemplos:a)Hallar el ángulo entre los vectores
),,-( B) ,,(A 132211
194411123121
Cos
))(())(-())(( BA
BA
1461
146
1 Cos
146
1 arcCos
74.83
14194A
(2,3,1)Ar del vectoa longitudb)Hallar l
112444364PQ
2,3) Q(1,,5) con a P(3,4r que une del vectoa longitudc)Hallar l
cularesperpendi
00
02810
24522
:que yay
090 como
90 quedemostrar es, esto
245 alar perpendicu es 22 vector el que Demuestre
k)jik)(ji (
ABAB
θ
ABAB
Cosθ
Cos
θ
kjikji
143
141
143
142
)2,1,1(
141
143
142-
14)1,3,2(
194)1,3,2(
AA
U
donde
UBBComp
escalarón a)Proyecci
(-2,3,1)A vector el sobre
(1,1,2)B de ly vectoriaescalar proyeccion la Encuentre
A
AA
kjiCompAB
kji
Ejercicio
kjikji143
144
146
141
143
142
143
)U)(B(Comp
U)B(BProy
Vectorialón b)Proyecci
AA
AAA
1.3 Producto Cruz
321
321
322
321
:
bbb
aaa
kji
BA
kbjbibB
kajaiaA
Sea
0)
)()()
)()
)
AAIV
mBABmABAmBAmIII
CABACBAII
ABBAI
0k kj ik
0j ji kj
0i ik ji
Propiedades
moaralelograárea del pC
BAC
B
A
C
2k2jiC
kj2iB
2kj3iA
: vectoreslos Dados
5k7j-i
kji
kji
BAa
)23()43()21(
112
213)
57
213
112) kji
kji
BAb
)32()05()())(
10k14j2i
213
112
kji
kjikjiBABAc
1.4 Triple Producto Vectorial
)( CBAD
j-iC
j-kiB
j-k2iA
CBACalcule
:Siendo
)(
2kji
1)k(11)j(01)i(1
011
111
kji
DCB
1 paso
k5j3i
1)k(21)j(41)i(2
211
112
kji
DA
2 paso
k5j3iCBA
1.5 Triple Producto Escalar
CBAm
BAA
acenteses: lados ady formando
By A son vectoreelogramo c del paralue el área)Mostrar q
1
B
A
h
SenBh
Sen
Bh
BASenBAASenBAhárea
4j5i C
2j3i B
j2iA
BkAhCkh
Si
que taly II)Obtenga
jkhikhji
kjkihjhiji
jikjihji
)2()32(45
)232(45
)23()2(45
kh
kh
24
325
k
kh
kh
53
828
325
3
2
k
h
1.6 Aplicaciones
Vida ordinaria:Se vende x hamburgesas, y hotdogs y w sodas en vida:
Si se vende
$34.00 por hamburgesa$15.00 por hotdog$10.00 por soda
10k15j34iB
wkyjxiA
ganancia la de resultado el es
?P.A producto del osignificad el es ¿Cuál
10w15y34xA.P
Estática:
4j)(3jj)(i F
FF F
0FF F
jiF4k3jFF
3
213
321
123
equilibrioen esten que para ; lay fuerza la que tal, fuerza la Determinar
4k3jjiF 3
Dinámica:
:realizado trabajoel encuentre Q(4,6,2); punto al
P(2,1,0) punto del particula una muevey N5k 4j3iF un vector por dada esta fuerza Una
36J2k)5j5k)(2i4j(3i W
2k5j2iPQPQd
5kN4j3iF
dFW
Geometría Analítica:
1,4)(3,B (2,1,2) yA
os puntos:pasa por lrecta que 4,4) a la esde P(6,a minima da distanciCalcular l
Sen26.5645 d
SenθAP d
APd
Senθ
26.5044arcCos0.89
2414944104
ABAP
AB.AP Cosθ
2k2jiAB
2k)5j(4iAP
ud 9.2
TallerObjetivo: El alumno repasará conceptos básicos de vectores.
CBc)
CBAb)
CBAa)
ule: Calc
jiC
kjB
5k3j2iA
Si:1.
jikj5k3j 2i
a)
4532CBA
k ji
BC(1)k1)j(1)i(
011
110
kji
b)
4CBA
10)1(0j)k)(ijc)(
kjiCBA 653
1CB
(1,2,3)1,2,1)(ABAB
1,2,1)(B(1,2,3);A
ntos:uientes puor los sigformados pel vector Determine
.2
kiAB 22
ortogonal es No
.3
2112BA
ectoresue ambos vs y grafiqortogonalene si son k determij2iBk;jiASi
AB
14j2i
PQPQ
U
j2i PQ
1,1,1)(Q (1,0,1) Pos puntos mado por lvector for
elcción que misma dire tenga la itario que vector unObtenga el4.
PQ
5j
52i
PQ
kh
kh
jhhkhiji
kjkihjhiji
jikjihji
AkChBkyh
jiCjiBjiASi
283
564
)28()56(34
258634
)25()86(34
que tal Obtenga
86;34;25 .5