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Respostas - do - livro - Geometria - Analitica - Alfredo - Steinbruch - e-Paulo - Winterle, Exercícios de Engenharia de Produção

Resolucionário do Livro de Geometria Analítica

Tipologia: Exercícios

2014

Compartilhado em 03/12/2014

laina-fernanda-7
laina-fernanda-7 🇧🇷

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bg1
2.8 Problemas Propostos
1. Determinar a extremidade do segmento que representa o vetor ~
v=(2,5), sa-
bendo que sua origem ´
e o ponto A(1,3).
Soluc¸ ˜ao:
~
v=BA
(2,5) =(x,y)(1,3)
Para xtemos,
x+1=2x=1
Para ytemos,
y3=5y=5+3y=2
Logo, o ponto da extremidade e igual a:
B=(1,2)
2. Dados os vetores ~
u=(3,1) e ~
v=(1,2), determinar o vetor ~
wtal que:
a) 4(~
u~
v)+1
3~
w=2~
u~
w
Soluc¸ ˜ao:
4(~
u~
v)+1
3~
w=2~
u~
w
Substitu´
ıdo os valores dos respectivos vetores,
4[(3,1) (1,2)] +1
3(x,y)=2(3,1) (x,y)
Efetuando as operac¸ ˜
oes;
(16,12) +x
3,y
3=(6 x,2y)
16 +x
3,12 +y
3=(6 x,2y)
Para xtemos a seguinte igualdade; 16+x
3=6xx
3+x=6xx+3x
3=10
x+3x=10 4x=30 x=30
4x=15
2
Para ytemos a seguinte igualdade;
12 +y
3=2yy
3+y=2yy+3y
3=10 y+3y=30 4y=30
y=30
4y=15
2
3
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
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pf1a
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pf20
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pf3d
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pf4a

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Baixe Respostas - do - livro - Geometria - Analitica - Alfredo - Steinbruch - e-Paulo - Winterle e outras Exercícios em PDF para Engenharia de Produção, somente na Docsity!

2.8 Problemas Propostos

  1. Determinar a extremidade do segmento que representa o vetor ~v = (2, −5), sa-

bendo que sua origem ´e o ponto A(− 1 , 3).

Soluc¸ ˜ao:

~v = B − A

(2, −5) = (x, y) − (− 1 , 3)

Para x temos,

x + 1 = 2 ⇒ x = 1

Para y temos,

y − 3 = − 5 ⇒ y = − 5 + 3 ⇒ y = − 2

Logo, o ponto da extremidade e igual a:

B = (1, −2)

  1. Dados os vetores ~u = (3, −1) e ~v = (− 1 , 2), determinar o vetor w~ tal que:

a) 4(~u − ~v) +

1

3

w~ = 2 ~u − w~

Soluc¸ ˜ao:

4(~u − ~v) +

w~ = 2 ~u − w~

Substitu´ıdo os valores dos respectivos vetores,

4[(3, −1) − (− 1 , 2)] +

(x, y) = 2(3, −1) − (x, y)

Efetuando as operac¸ ˜oes;

x

y

= (6 − x, − 2 − y)

x

y

= (6 − x, − 2 − y)

Para x temos a seguinte igualdade; 16+

x

= 6 −x ⇒

x

+x = 6 −x ⇒

x + 3 x

x + 3 x = − 10 ⇒ 4 x = − 30 ⇒ x =

⇒ x =

Para y temos a seguinte igualdade;

y

= − 2 − y ⇒

y

  • y = − 2 − y ⇒

y + 3 y

= 10 ⇒ y + 3 y = 30 ⇒ 4 y = 30 ⇒

y =

⇒ y =

Resultado: w~ =

b)3 w~ − (2~v − ~u) = 2(4 w~ − 3 ~u)

Soluc¸ ˜ao:

Substitu´ıdo os valores dos respectivos vetores;

3(x, y) − [2(− 1 , 2) − (3, −1)] = 2[(4(x, y) − 3(3, −1)]

(3x, 3 y) − [(− 2 , −4) − (3, −1)] = 2[(4x, 4 y) − (9, −3)]

(3x, 3 y) − (− 5 , 5) = 2(4x − 9 , 4 y + 3)

(3x + 5 , 3 y − 5) = (2(4x − 9), 2(4y + 3))

Para x temos a seguinte igualdade;

3 x + 5 = 8 x − 18

3 x − 8 x = 18 − 5

− 5 x = − 23

x =

Para y temos a seguinte igualdade;

3 y − 5 = 8 y + 6

3 y − 8 y = 6 + 5

− 5 y = 11

y =

w^ ~ =

  1. Dados os Pontos A(− 1 , 3), B(2, 5) e C(3, 1), calcular

OA −

AB,

OC −

BC e 3

BA − 4

CB.

Soluc¸ ˜ao:

Resolvendo:

OA ⇒ A − O ⇒ (− 1 , 3) − (0, 0) ⇒ (− 1 , 3)

Resolvendo:

AB ⇒ B − A ⇒ (2, 5) − (− 2 , 3) ⇒ (3, 2)

Efetuando a Operac¸ ˜ao:

OA −

AB = (2, 5) − (− 1 , 3) ⇒ (− 4 , 1)

OA −

AB = (− 4 , 1)

Resolvendo:

OC ⇒ C − O ⇒ (3, −1) − (0, 0) ⇒ (3, −1)

Resolvendo:

BC ⇒ C − B ⇒ (3, −1) − (2, 5) ⇒ (1, −6)

Efetuando a Operac¸ ˜ao:

  1. Dados os pontos A(− 1 , 3),B(1, 0) e C(2, −1), determinar D Tal que

DC =

BA.

Soluc¸ ˜ao:

Resolvendo

DC e

BA:

DC = (2, 1) = (x, y)

BA = (− 1 , 3) − (1, 0)

Substituido em

DC =

BA temos:

(2, −1) − (x, y) = (− 1 , 3) − (1, 0)

(2 − x, − 1 − y) = (− 2 , 3)

Resolvendo para x:

2 − x = − 2 ⇒ x = 4

Resolvendo para y:

− 1 − y = 3 ⇒ y = − 4

D(4, −4)

  1. Dados os pontos A(2, − 3 , 1) e B(4, 5 , −2), determinar o ponto P tal que

AP =

PB.

Soluc¸ ˜ao:

Resolvendo

AP e

PB:

AP = (x, y, z) − (2, − 3 , 1)

PB = (4, 5 , −2) − (x, y, z)

Substituindo em

AP =

PB temos:

(x, y, z) − (2, − 3 , 1) = (4, 5 , −2) − (x, y, z)

(x − 2 , y + 3 , z − 1) = (4 − x, 5 − y, − 2 − z)

Resolvendo para x:

x − 2 = 4 − x ⇒ x = 3

Resolvendo para y:

y + 3 = 5 − y ⇒ 2 y = 5 − 3 ⇒ 2 y = 2 ⇒ y = 1

Resolvendo para z:

z − 1 = − 2 − z ⇒ 2 z = − 2 + 1 ⇒ 2 z = − 1 ⇒ z =

− 1

2

P

1

2

  1. Dados os pontos A(− 1 , 2 , 3) e B(4, − 2 , 0), determine o ponto P tal que

AP = 3

AB.

Soluc¸ ˜ao:

(x, y, z) − (− 1 , 2 , 3) = 3[(4, − 2 , 0) − (− 1 , 2 , 3)]

(x + 1 , y − 2 , z − 3) = 3[(5, − 4 , −3)]

(x + 1 , y − 2 , z − 3) = (15, − 12 , −9)

Resolvendo para x:

x + 1 = 15 ⇒ x = 114

Resolvendo para y:

y − 2 = − 12 ⇒ y = − 10

Rsolvendo para z:

z − 3 = − 9 ⇒ z = − 6

P(14, − 10 , −6)

  1. Determinar o vetor ~v sabendo que (3, 7 , 1) + 2 ~v = (6, 10 , 4) − ~v.

Soluc¸ ˜ao:

(3, 7 , 1) + 2 ~v = (6, 10 , 4)

3 ~v = (6, 10 , 4) − (3, 7 , 1)

3 ~v = (3, 3 , 3)

~v = (1, 1 , 1)

  1. Encontrar os n ´umeros a 1

e a 2

tais que w~ = a 1

~v 1

  • a 2

~v 2

, sendo ~v 1

~v 2

= (2, 0 , −4) e w~ = (4, − 4 , 14).

Soluc¸ ˜ao:

(− 4 , − 4 , 14) = a 1

(1, − 2 , 1)+a 2

(2, 0 , −4) ⇒ (− 4 , − 4 , 14) = (a 1

  • 2 a 2

, − 2 a 1

, a 1

−a 1

− 4 a 2

Fazendo o sistema:

a 1

  • 2 a 2

− 2 a 1

a 1

  • 4 a 2

Resolvendo para a 1

temos:

− 2 a 1

= − 4 ⇒ a 1

− 4

− 2

⇒ a 1

Resolvendo para a 2

temos:

2 − 4 .a 2

= 14 ⇒ − 4 a 2

= 14 − 2 ⇒ a 2

12

− 4

⇒ a 2

  1. Determinar a e b de modo que os vetores ~u = (4, 1 , −3) e ~v = (6, a, b) sejam paralelos.

Soluc¸ ˜ao:

Para os vetores sejam paralelos tem que satisfazer a seguinte equac¸ ˜ao:

~v = α~u

(6, a, b) = α(4, 1 , −3) ⇒ 6 = α 4

α =

3

2

Substituindo α na primeira equac¸ ˜ao:

a =

1 ⇒ a =

e b =

− 3 ⇒ b =

a =

e b = −

Resolvendo para x: x + 1 = − 4 ⇒ x = − 5

Resolvendo para y: y = − 1 ⇒ y = − 1

Resolvendo para z: z + 3 = − 1 ⇒ z = − 4

X(− 5 , − 1 , −4)

3.16 Problemas Propostos:

  1. Dados os vetores u~ = (1, a, − 2 a − 1), ~v = (a, a − 1 , 1) e w~ = (a, − 1 , 1), determine a, de

modo ~u.~v = (u~ + ~v). ~w.

Soluc¸ ˜ao:

(1, a, − 2 a − 1).(a, a − 1 , 1) = [(1, a, − 2 a − 1) + (a, a − 1 , 1)].(a, − 1 , 1)

(a + a(a − 1) − 2 a − 1) = [(a + 1), a + a − 1 , 2 a − 1 + 1].(a, − 1 , 1)

a + a

2

− a − 2 a − 1 = [a + 1 , 2 a, − 2 a].(a, − 1 , 1)

a

2 − 2 a − 1 = a.(a + 1) − (2a − 1) − 2 a

a

2 − a

2 − 2 a − a + 2 a + 2 a = 1 + 1

a = 2

  1. Dados os pontos A(− 1 , 0 , 2), B(− 4 , 1 , 1) e C(0, 1 , 3), determine o vetor ~x tal que

2 ~x −

AB = ~x + (

BC.

AB)

AC

Soluc¸ ˜ao:

AB = B − A = (− 4 + 1 , 1 − 0 , 1 − 2) = (− 3 , 1 , −1)

BC = C − B = (0 + 4 , 1 − 1 , 3 − 1) = (4, 0 , 2)

AC = C − A = (0 + 1 , 1 − 0 , 3 − 2) = (1, 1 , 1)

BC.

AB = 4 .(−3) + 0. 1 + 2 .(−1) = − 12 − 2 = − 14

BC.

AB)AC = (− 14. 1 , − 14. 1 , − 14 .1) = (− 14 , − 14 , −14).

Portanto,

2 ~x − ~x = (− 14 , − 14 , −14) + (− 3 , 1 , −1) ⇒

~x = (− 17 , − 13 , −15)

  1. Determinar o vetor ~v, sabendo que (3, 7 , 1) + 2 ~v = (6, 10 , 4) − ~v.

Soluc¸ ˜ao:

(3, 7 , 1) + 2(x, y, z) = (6, 10 , 4) − (x, y, z)

(3, 7 , 1) + (2x, 2 y, 2 z) = (6 − x, 10 − y, 4 − z)

(3 + 2 x, 7 + 2 y, 1 + 2 z) = (6 − x, 10 − y, 4 − z)

Para x, temos: 3 + 2 x = 6 − x ⇒ 3 x = 3 ⇒ x = 1

Para y, temos: 7 + 2 y = 10 − y ⇒ y = 1

Para z, temos: 1 + 2 z = 4 − z ⇒ z = 1

~v = (1, 1 , 1)

  1. Dados os pontos A(1, 2 , 3), B(− 6 , − 2 , 3) e C(1, 2 , 1), determinar o versor do vetor

BA − 2

BC.

Soluc¸ ˜ao:

BA − 2

BC = 3 .[(1, 2 , 3) − (− 6 , − 2 , 3)] − 2[(1, 2 , 1) − (− 6 , − 2 , 3)] ⇒

BA − 2

BC = 3 .[(7, 4 , 0)] − 2[(7, 4 , −2)] ⇒

BA − 2

BC = (21, 12 , 0) − (14, 8 , −4) ⇒

BA − 2

BC = (7, 4 , 4)

Calculo do Modulo:

BA − 2

BC| =

2

  • 4

2

  • 4

2 ⇒

BA − 2

BC| =

BA − 2

BC| =

BA − 2

BC| = 9

Calculo do versor:

BA − 2

BC

BA − 2

BC|

BA − 2

BC

BA − 2

BC|

  1. Verificar se s˜ao unit´arios os seguintes vetores:

u = (1, 1 , 1) e

v =

Soluc¸ ˜ao:

Calculo do Modulo do vetor ~u:

|~u| =

2

  • 1

2

  • 1

2 ⇒

|~u| =

|~u| =

3 ⇒, ou seja, ´e diferente de 1 logo ~u n˜ao ´e unit´ario.

Calculo do Modulo do vetor ~v:

|~v| =

2

2

2

|~v| =

|~v| =

|~v| =

m =

m

⇒ m

′ = − 4

m

′′

⇒ m

′′ = − 5

  1. Dados os pontos A(1, 0 , −1), B(4, 2 , 1) e C(1, 2 , 0), determinar o valor de m para que

|~v| = 7, sendo ~v = m

AC +

BC.

Soluc¸ ˜ao:

~v = m

AC +

BC ⇒

~v = m[(1, 2 , 0) − (1, 0 , −1)] + [(1, 2 , 0) − (4, 2 , 1)] ⇒

~v = m[(0, 2 , 1)] + (− 3 , 0 , −1) ⇒

~v = (0, 2 m, m) + (− 3 , 0 , −1) ⇒

~v = (− 3 , 2 m, m − 1) ⇒

|~v| =

2

  • (2m)

2

  • (m − 1)

2 ⇒

|~v| =

9 + 4 m

2

  • m

2 − 2 m + 1 ⇒

|~v| =

5 m

2 − 2 m + 10

Substituindo o valor de |~v| = 7

5 m

2 − 2 m + 10 ⇒

5 m

2 − 2 m + 10)

2

= 7

2

5 m

2 − 2 m + 10 = 49 ⇒

5 m

2 − 2 m − 39 = 0 ⇒

Resolvendo a equac¸ ˜ao 2 grau.

2 − 4. 5 .(−39) ⇒

m =

m =

m

=

m

⇒ m

′ = 3

m

′′

m

′′

⇒ m

′′

⇒ m

′′ = −

  1. Dados os pontos A(3, m − 1 , −4) e B(8, 2 m − 1 , m), determinar m de modo que

AB| =

Soluc¸ ˜ao:

|(8, 2 m − 1 , m) − (3, m − 1 , −4)| =

|(5, 2 m − 1 − m + 1 , m + 4)| =

2

  • (m)

2

  • (m

2 ) + 8 m + 16 =

25 + (m)

2

  • (m

2 ) + 8 m + 16 =

25 + (m)

2

  • (m

2 ) + 8 m + 16

2

2

25 + (m)

2

  • (m

2 ) + 8 m + 16 = 35 ⇒

2 m

2

  • 8 m + 16 + 25 − 35 = 0 ⇒

2 m

2

  • 8 m + 6 = 0 ⇒

m

2

  • 4 m + 3 = 0 ⇒ Resolvendo a Equac¸ ˜ao 2 grau.

δ = 4

2 − 4. 1. 3

δ = 16 − 12

δ = 4

m =

m

=

⇒ m

=

⇒ m

= − 1

m

′′

⇒ m

′′

⇒ m

′′ = − 3

  1. Calcular o per´ımetro do triˆangulo do v´ertices A(0, 1 , 2), B(− 1 , 0 , −1) e C(2, − 1 , 0).

Soluc¸ ˜ao:

p = |

AB| + |

BC| + |

CA| ⇒ p = |(B − A)| + |(C − B)| + |(A − C)| ⇒

p = |(− 1 , 0 , −1) − (0, 1 , 2)| + |(2, − 1 , 0) − (− 1 , 0 , −1)| + |(0, 1 , 2) − (2, − 1 , 0)| ⇒

p = |(− 1 , − 1 , −3)| + |(3, − 1 , 1)| + |(− 2 , 2 , 2)| ⇒

p =

2

  • (−1)

2

  • (−3)

2

2

  • (1)

2

  • (1)

2

2

  • (4)

2

  • (4)

2 ⇒

p =

p = 2

p = 2

p = 2(

  1. Obter um ponto P do eixo das abscissas equidistantes dos pontos A(2, − 3 , 1) e

B(− 2 , 1 , −1).

Soluc¸ ˜ao:

AB| = 10 cm

AC| = 10 cm

Equac¸ ˜ao do produto escalar:

AB.

AC = |

AB|.|

AC|.cosθ ⇒

Substituindo a equac¸ ˜ao com os valores conhecidos:

AB.

AC = 10. 10 .cos 60

o ⇒

AB.

AC = 100. 0 , 5 ⇒

AB.

AC = 50

  1. Os lados de um triˆangulo retˆangulo ABC (reto em A) medem 5,12 e 13. Calcular

AB.

AC +

BA.

BC +

CA.

CB.

Soluc¸ ˜ao:

AB.

AC +

BA.

BC +

CA.

CB

AB.

AC = 0

cosα =

cosα =

BA.

BC

BA|.|

BC|

BA.

BC

BA.

BC = 25

cosθ =

CA.

CB

CA|.|

CB|

CA.

CB

CA.

CB = 144 ⇒

AB.

AC +

BA.

BC +

CA.

CB = 169

  1. Determinar os ˆangulos do triˆangulo de v´ertice A(2, 1 , 3), B(1, 0 , −1) e C(− 1 , 2 , 1).

Soluc¸ ˜ao:

Calculando ˆA:

AB = (1, 0 , −1) − (2, 1 , 3) = (− 1 , − 1 , −4) |

AB| =

2

  • 1

2

  • (−4)

2

AC = (− 1 , 2 , 1) − (2, 1 , 3) = (− 3 , 1 , −2) |

AC| =

2

  • 1

2

  • 2

2

Substituindo na equac¸ ˜ao

AB.

AC = |

AB|.|

AC|.cos

A temos:

14 .cos

A ⇒

cos

A =

A = arccos

A = arccos

Calculando ˆB:

BA = (2, 1 , 3) − (1, 0 , −1) = (1, 1 , 4) |

BA| =

2

  • 1

2

  • 4

2

BC = (− 1 , 2 , 1) − (1, 0 − 1) = (− 2 , 2 , 2) |

BC| =

2

  • 2

2

  • 2

2 = 2.

Substituindo na equac¸ ˜ao

BA.

BC = |

BA|.|

BC|.cos

B temos:

3 .cos

B ⇒ cos

B =

B = arccos

B = arccos

B = arccos

B = arccos

B = arccos

B = arccos

Calculando C:

CA = (2, 1 , 3) − (− 1 , 2 , 1) = (3, − 1 , 2) |

CA| =

2

  • (−1)

2

  • 2

2

CB = (1, 0 , −1) − (− 2 , 21) = (2, − 2 , −2) |

CB| =

2

  • (−2)

2

  • (−2)

2 = 2.

Substituindo na equac¸ ˜ao

CA.

CB = |

CA|.|

CB|.cos

C temos:

3 .cos

C ⇒ cos

C =

C = arccos

C = arccos

C = arccos

π

Sabendo que o ângulo entre os vetores~u = (2, 1 , −1) e ~v = (1, − 1 , m + 2) é

determinar m.

Soluc¸ ˜ao:

F ´ormula do ˆangulo entre dois vetores :

cosΘ =

u~.~v

|~u|.|~v|

~u.~v = (2, 1 , −1).(1, − 1 , m + 2) = 2. 1 + 1(−1) + (−1)(m + 2) = 2 − 1 − m − 2 = − 1 − m

|~u| =

2

  • 1

2

  • (−1)

2 ) =

6 |~v| =

1 + 1 + (m + 2) =

(2 + m

2

  • 4 m + 4) =

m

2

  • 4 m + 6

Substituindo os valores na equac¸ ˜ao do angulo entre vetores temos:

cos

π

(− 1 − m)

m

2

  • 4 m + 6

(− 1 − m)

m

2

  • 4 m + 6

m

2

  • 4 m + 6 = − 2 −

2 m ⇒

Elevando ambos os membros ao quadrado:

6 .(m

2

  • 4 m+6) = (− 2 − 2 m)

2

⇒ 6 m

2

  • 24 m+ 36 = 4 + 8 m+ 4 m

2

⇒ 2 m

2

  • 16 m+ 32 = 0 ⇒

m

2

  • 8 m + 16 = 0 ⇒

Resolvendo a equac¸ ˜ao 2

o Grau.

2

− 4. 1. 16 = 0

Resolvendo a equac¸ ˜ao 2

o grau.

2

− 4. 1 .(−18) ⇒ ∆ = 81

α =

α

⇒ α

′ = 3

α

′′

⇒ α

′′ = − 6

  1. Determinar o vetor ~v, paralelo ao vetor u~ = (1, − 1 , 2), tal que ~v.~u = −18.

Soluc¸ ˜ao:

~u = (1, − 1 , 2)

~v = α(~u) ⇒ ~v = (α, −α, 2 α)

Substituindo os valores na equac¸ ˜ao:~v.~u = −18.

(1, − 2 , 2)(α, −α, 2 α) = − 18

α + α + 4 α = − 18

6 α = − 18

α =

α = − 3

~v = (− 3 , 3 , −6)

  1. Determinar o vetor ~v ortogonal ao vetor u~ = (− 4 , 2 , 6) e colinear e ao vetor w~ =

como o vetor ~v e colinear ao vetor´ w~, temos que:

Soluc¸ ˜ao:

~v = α. ~w

v = α.(− 6 , 4 , −2) onde α elementos dos reais para α = 1, temos que o vetor ~v ´e

igual ao vetor w~, que isso n˜ao deixa de ser colinear, ou seja dois vetores iguais

n˜ao deixa de ser colinear.

~v = α.(− 6 , 4 , −2) para α = (−

).t, onde t elemento dos reais, temos ~v = t.(3, − 2 , 1)

para t = −2, temos que o vetor ~v e igual ao vetor´ w~, que isso n˜ao deixa de ser

colinear, ou seja dois vetores iguais n˜ao deixa de ser colinear.

o vetor ~v = α.(− 6 , 4 , −2) ´e tamb´em a soluc¸ ˜ao do problema...mas o vetor ~v =

t.(3, − 2 , 1) ´e uma forma simplificada.

o vetor v = α.(− 6 , 4 , −2) e o vetor ~v = t.(3, − 2 , 1) s˜ao as mesmas soluc¸ ˜oes, basta

tomar α = (− 1 /2).t , onde t e k elementos dos reais.

ent˜ao temos que a resposta ´e ~v = t.(3, − 2 , 1).

  1. Determinar o vetor ~v, colinear ao vetor ~u = (− 4 , 2 , 6),tal que ~v. ~w = −12, sendo

w^ ~ = (− 1 , 4 , 2).

Soluc¸ ˜ao:

~v = α.~u

(x, y, z) = α.(− 4 , 2 , 6)

(x, y, z) = (− 4 α, 2 α, 6 α)

Substituindo x, y e z na equac¸ ˜ao:~v. ~w = −12 temos:

(x, y, z).(− 1 , 4 , 2) = − 12 ⇒

(− 4 α, 2 α, 6 α).(− 1 , 4 , 2) = − 12 ⇒

4 α + 8 α + 12 α = − 12

24 α = − 12 ⇒ α = −

~v = −

~v = (2, − 1 , −3).

  1. Provar que os pontos A(5, 1 , 5), B(4, 3 , 2) e C(− 3 , − 2 , 1) s˜ao v´ertices de um triˆangulo

retˆangulo.

Soluc¸ ˜ao:

Verificar se existe algum ˆangulo de 90

o

nos v´ertices.

Testando ˆA

cos

A =

AB.

AC

AB|.|

AC|

cos

A =

cos

A =

cos

A = 0 , 396 ⇒

A = arccos 0 , 396 ⇒

A  60

o ⇒

A , 90

o

Testando ˆB

cos

B =

BA.

BC

BA|.|

BC|

cos

B =

cos

B =

cos

B = 0 ⇒

B = arccos 0 ⇒

B = 90

o

.

Verificar se os pontos est˜ao ligado se for um triˆangulo tem que satisfazer a seguinte

equac¸ ˜ao:

AB −

AC =

CB

  1. Os ˆangulos diretores de um vetor podem ser de 45

o , 60

o e 90

o ? Justificar.

Soluc¸ ˜ao:

Para serem ˆangulos diretores tem que satisfazer a formula: cos

2 45

o

  • cos

2 60

o

cos

2 90

o = 1

Resolvendo:

2

  • (0.5)

2

  • 0

2 = 1 ⇒

  1. 75 , 1 logo: N˜ao s˜ao ˆangulos diretores.

  2. Os ˆangulos diretores de um vetor s˜ao de 45

o , 60

o e γ. Determinar γ.

Soluc¸ ˜ao:

cos

2 45

o

  • cos

2 60

o

  • cos

2 γ = 1 ⇒

2

  • (0.5)

2

  • cos

2

γ = 1 ⇒

  1. 5 + 0. 25 + cos

2 γ = 1 ⇒

cos

2

γ = 1 − 0. 75 ⇒

cos

2 γ = 0. 25

(cos

2 γ) =

cosγ = ± 0. 5

γ = arccos ± 0. 5

γ

′ = 60

o ou γ

′′ = 120

o

  1. Determinar o vetor ~v, sabendo que |~v| = 5, ~v e ortogonal ao eixo 0z, ~v. ~w = 6 e

w ~ = 2

j + 3

k.

Soluc¸ ˜ao:

~v = (x, y, z) ⇒

Para ser Ortogonal a 0z = (0, 0 , 1)

(x, y, z).(0, 0 , 1) = 0 ⇒ 0 .x + 0 .y + 1 .z = 0 ⇒ z = 0

Usando a equac¸ ˜ao:~v. ~w = 6 temos: (x, y, 0).(0, 2 , 3) = 6 ⇒ 0 .x + 2 y + 3. 0 = 6 ⇒ 2 y =

6 ⇒ y = 3

Usando a equac¸ ˜ao |(x, 3 , 0)| = 5 temos:

x

2

  • 3

2

  • 0

2 = 5 ⇒ x

2

  • 9 = 5

2

⇒ x

2

= 25 − 9 ⇒ x

2

= 16 ⇒ x = ±

16 ⇒ x = ± 4

~v = (4, 3 , 0) ou ~v = (− 4 , 3 , 0)

  1. Sabe-se que |~v| = 2, cosα =

e cosβ = −

. Determinar ~v.

Soluc¸ ˜ao:

cos

2 α + cos

2 β + cos

2 γ = 1 ⇒

2

2

  • cos

2 γ = 1 ⇒

cos

2

γ = 1 −

cos

2 γ = 1 −

cos

2 γ = 1 −

cos

2 γ = 1 −

cos

2

γ =

cos

2 γ =

cosγ = ±

cosγ = ±

Para coordenada x :

x = cosα.|~v| ⇒ x =

. 2 ⇒ x = 1

Para coordenada y :

y = cosβ.|~v| ⇒ x = −

. 2 ⇒ y = −

Para coordenada z :

z = cosγ.|~v| ⇒ z =

. 2 ⇒ z = ±

~v = (1, −

  1. Determinar um vetor unit´ario ortogonal ao vetor ~v = (2, − 1 , 1)

Soluc¸ ˜ao:

Seja ~u = (a, b, c) o vetor unit´ario pedido,ent˜ao a

2

  • b

2

  • c

2 = 1

Como u~ e ortogonal a´ ~v ,ent˜ao ~u.~v = 0

~u.~v = 0 => (a, b, c).(2, − 1 , 1) = 0 ⇒ 2 a − b + c = 0

Como temos duas equac¸ ˜oes,mas trˆes inc ´ognitas,ent˜ao teremos que atribuir a uma

inc ´ognita um valor arbitr´ario. Logo, seja a = 0. Ent˜ao

c − b = 0 ⇒ c = b

a

2

  • b

2

  • c

2 = 1 ⇒ b

2

  • b

2 = 1 ⇒ b = ±

Assim,encontramos dois vetores unit´arios ~u e ortogonais a ~v