1. Vectores
∣∣= 5 3 =5,83
2 2
p
cm
Módulo: 5 ,8
3 P(5,3)
p=5,3
Recta
3cm
dirección
Sentido:
5cm
de O a P
2. Que é un vector?
Un vector fixo é un segmento orientado Segmento: porción de recta comprendida
que une dous puntos do espazo ou do entre dous puntos
plano Orientado: porque se dá un sentido
preferente de percorrido do vector
Denotaremos
AB
B(5,3) Ao vector que une os
puntos A e B no plano
AB
A(-2,1)
Aos vectores dos que se coñece o seu
punto de inicio (orixe) e o seu punto
final (extremo) chámaselles vectores
Q (1,-2) fixos
Cando escribimos dicimos:
AB
Vector que une A con B no sentido de A
(orixe) a B (extremo)
3. Propiedades que os definen
Os vectores teñen tres propiedades básicas Módulo:
que os diferencian entre si: A lonxitude do segmento que une a
orixe e o extremo do vector
Dirección:
A da recta que une ambos puntos, que
pode especificarse mediante o ángulo
cunha dirección determinada.
∣∣= 5 3 =5,83
2 2
p
"
Sentido:
Módulo: 2.3 P(5,3) Que se define cando escribimos AB :
estamos dicindo :
A = Orixe,
p
=5,3
Recta B = Extremo
1.18"
dirección
O(0,0) Sentido:
de O a P
1.97"
4. Caracterización das propiedades
Coordenadas dun punto Coordenadas dun vector fixo
Defínense como os desprazamentos Defínense como os desprazamentos
horizontal e vertical desde un punto fixo O horizontal e vertical desde a orixe ata o
que tomamos como referencia ao punto en extremo
cuestión. AB=x AB , y AB
xA
AB=B− A= x B , y B − x A , y A = x B −x A , y B − y A
A(xA, yA)
yA
yA
B(5,3)
xA
AB y AB= y B − y A
O
yAB
A(1,1)
yB
yA
xA xAB
xB
x AB=x B −x A
AB=5,3−1,1=5−1,3−1=4,2
5. Coordenadas e propiedades
Módulo: Dirección:
A lonxitude do segmento que une a A da recta que une ambos puntos, que
orixe e o extremo do vector pode especificarse mediante o ángulo
cunha dirección determinada.
:
d u lo
Mó D
i
r
e B(5,3)
AB c
AB
yAB
c
yAB
A(1,1)
i A(1,1) α
yA
ó α
xA xAB
n xAB
xB
Represéntase e calcúlase:
O ángulo que forma o vector co eixe das
∣ x 2 y 2
AB∣= AB abscisas calcúlase: y
AB AB
=tan−1
x AB
Sentido: dáse cando escribimos AB ; estamos dicindo :
A = Orixe, B = Extremo, imos de A a B, como indica a frecha
6. Vectores de posición
Chámase vector de posición dun punto P Na figura vense mais exemplos
ao vector que une ese punto coa orixe das
coordenadas.
G(-2,6)
= =−2,6
OG g
P(5,3)
OP= p =5,3
OP= p
yP=3
xP=5
T(-1,-3) Q (1,-2)
= =−1,−3
OT t =1,−2
OQ= q
=P −O= x p −0, y P −0= x P , y P =5,3
OP= p
E evidentemente os vectores de
É costume abreviar a notación OP pola posición teñen as tres propiedades dos
letra minúscula, p, para simplificar a vectores: módulo, dirección e sentido, e
notación neste caso é especialmente facil
atribuirlles sentido aos números das
coordendas:
7. ∣ ∣= 5 3 =5,83
2 2
p EXEMPLO 1
"
Módulo: 2.3 P(5,3)
=tan
−1
3
5
=59,03 º
p=5,3
Recta
1.18"
dirección
Sentido:
de O a P
1.97"
G(-2,6) Módulo:
EXEMPLO 2 ∣g∣= −22 62 =6,32
OG= g
Recta
dirección
=tan
−1
6
−2
=108,4º
Sentido:
de O a G
8. Vectores libres
Dado un vector fixo que une dous puntos, existen
infinidade de pares unidos por vectores coa
mesma dirección, o mesmo módulo e o mesmo
sentido.
P(5,3) Vectores equipolentes
Chámase vectores equipolentes aos vectores que
O(0,0) teñen o mesmo módulo, a mesma dirección e o
mesmo sentido
B(-2,6)
Como pode aprezarse na figura, os vectores
equipolentes teñen as mesmas coordenadas. A(5,3)
Ao par de números (vx,vy) que representa o
par de coordenadas común a todos os
vectores equipolentes chámaselle vector O(0,0)
libre.
D (3,-1)
9. Operacións con vectores
SUMA
Procedementos gráficos c) Regra do paralelogramo
O vector suma de dous vectores é a
O vector suma é o resultante de trasladar a diagonal do paralelogramo que definen
orixe dun deles ao extremo do outro e unir a ambos vectores.
orixe e o extremo libres
a
a
a
b
b
b
a b
b
a)
a b
b a
Vese
Para efectuar a
craramente que
b) b u
suma:
a suma é unha u v
1.- trasladamos
operación ambos a unha orixe
conmutativa:
a b a
común
2.- debuxamos o
vector paralelo con
b v
orixe no extremo do
a b=ba outro
3.-trazamos a
diagonal desde a orixe
común
10. Procedemento analítico
Para sumar vectores dados polas súas
coordenadas, o vector suma será o
3.15" resultante de sumar as coordenadas
1.97" 1.18" correspondentes de cada vector:
A(5,3) u v
=u x ,u y v x , v y =u x v x , u y v y
d
1cm
d
a
1.18"
a
0.79"
a
d
O(0,0)
a d
a
d =5,33,−1=53,3−1=8,2
d D (3,-1)
a
d =5,33,−1=53,3−1=8,2
A(5,3)
Como se pode Regra do
aprezar nas paralelogramo
figuras, os a
0.79"
resultados dos
procedementos a
a d O(0,0) a
d
gráfico e
1cm
D (3,-1)
analítico son
d
idénticos 1.18"
d 1.97"
3.15"
11. DIFERENZA
Procedementos gráficos c) Regra do paralelogramo
O vector suma de dous vectores é a
O vector diferenza é o resultante de invertir o diagonal do paralelogramo que une os
substraendo e efectuar a suma: extremos de ambos vectores
a
a
−b
−
a b O vector diferenza
a
b
−b obtense de unir o
b extremo do
a) sustraendo co
extremo do
−
a b
−b minuendo −b
Vese
craramente que
b) O vector diferenza
a resta non é
b− a u
obtense de unir o
unha operación extremo do
conmutativa: sustraendo co u v
−
a
− extremo do
b minuendo
−
a b≠b−a v
a
−a
b
b− a
12. K-produto. Produto por un escalar
O produto dun vector por un escalar u
defínese como o resultado de multiplicar 3u u
cada unha das súas coordenadas por ese
2
número u
2
6
∀ k ∈ℝ , ∀ , ∈ℝ2 , k · =k ·v x , v y =k · v x , k · v y
u v v
2
Propiedade 1 4 4 4
O produto escalar é distributivo respecto 12
da suma:
∀ k ∈ℝ , ∀ , ∈ℝ 2, k · =k · k ·
u v u v u v
u
3u 3u k · =k ·u x , u y = k · u x , k · u y
u
u
3· 4,2=3 · 4, 3· 2=12,6
u
Propiedade 2
3(u+v) Con respecto ao produto escalar que se
define a seguir cumprirá:
3u+3v
(u+v) ∀ k ∈ℝ , ∀ , ∈ℝ 2, k · · = · k · =k · ·
u v u v u v u v
v
v
3v
v
13. Vector unitario
Chámase vector unitario dun vector v a un EXEMPLO: Calcula o
vector coa mesma dirección e sentido unitario do
pero módulo unidade. vector
0.39" v=(4,3)
3 5
u O vector
v unitario
v
calcúlase
dividindo o
2.76" vector polo
seu módulo. 4
=4 , 3
v
=v x , v y
v
∣∣= v 2 v 2 = 42 32 =10
v x y
1
u = v x , v y
v 1 1
v
∣∣ u = v x , v y = 4 ,3
v
v
∣∣ 10
vx v y
u = ,
v vx v y 4 3
v v
∣∣ ∣∣ u = , = ,
v
v v
∣∣ ∣∣ 10 10
Circo de raio 1
14. A base canónica
Defínese a base canónica do plano como o Os vectores da base
canónica:
par de vectores: =1,0
i - son unitarios (teñen módulo
j=0,1 a unidade)
- son ortogonais ( son
Calquera vector pode expresarse como perpendicluares entre si:
combinación destes vectores: dirase que
j forman un ángulo de 90º)
se expresa en función da base canónica,
i
ou como combinación da base canónica,
ou simplemente, na base canónica
=u x , u y =u x · u y ·
u i j
= x p −x q , y p − y q =v x , v y =v x · v y ·
QP= v i j
Exemplo:
=3 ,5=3 · 5 ·
u i j
P(5,3)
5· 3 ·
i j
QP= v
1.18j
O(0,0)
vy
j
i
1.97 i
Q (1,-2) vx
15. Produto escalar de dous vectores
O produto escalar de dous vectores é unha v
Sentido da
nova operación que se define como o resultado medida do
de efectuar as operacións: ángulo α entre
u ev
· =∣∣·∣∣· cos
u v u v
u
Sendo α o ángulo definido por ambos e medido
de u a v.
α
v
φv-φu=α
φv
u
α A relación entre o
φu ángulo formado polos uy
−1
vectores e as u =tan
ux
coordendas destes é a
seguinte: −1 v y
v =tan
vx
= v− u
u v u v
· =∣∣·∣∣· cos
16. Produto escalar e coordenadas Propiedades do produto escalar
∀ k ∈ℝ , ∀ , ∈ℝ 2, k · · = · k · =k · ·
u v u v u v u v
O produto escalar pódese expresar en función
das coordendas dos vectores como: Exemplo:
u v
· =u x · v x u y · v y [5·(2,3)]·(1,-3)=(10,15)·(1,3)=10-45= -35
Esta expresión e a anterior son equivalentes: (2,3)·[5(1,-3)]=(2,3)·(5,-15)=10-45= -35
u · =∣u∣∣∣cos
v v 5·[(2,3)·(1,-3)]=5·[2-9]= -35
· =u x · v xu y · v y
u v O produto escalar é distributivo respecto
5,3·1,6=518=23 da suma
v
∀ , , w ∈ℝ 2 ⇒ · w = · · w
u v u v u v u
φv-φu=α
φv Exemplo:
[(5,2)+(2,3)]·(1,-3)=(7,5)·(1,-3)= -8
u
(5,2)·(1,-3)+ (2,3)·(1,-3)=5-6+2-9= -8
α Se dous vectores son perpendiculares o
φu seu produto escalar é nulo e viceversa.
u v u v
⊥ ⇔ · =0
p(5,3)
90º
−1 3
u =tan =30,96 º g=(-3,5)
5
⇒ = v − u =80,53º −30,96º =49,57 º
−1 6
v =tan =80,53 º
1
Q (1,-2)
· = 32 52 12 62 · cos 49,57 º
u v
u · v = 34 37 · cos 49,57 º =23,14
g p
· =−3,5·5,3=−1515=0