DEFINIÇÃO DE VETOR; REPRESENTAÇÃO GEOMÉTRICA DE VETORES; OPERAÇÕES COM VETORES; VETORES DA BASE CANÔNICA. AULA 2 AFINAL DE CONTAS... NOÇÃO INTUITIVA • Grandezas escalares: ficam completamente definidas por apenas um número real ( acompanhado de uma unidade adequada). Exemplos: Comprimento, área, volume, etc. • Grandezas Vetoriais: não ficam completamente definidas pelo seu módulo, ou seja, pelo seu número e sua unidade correspondente. Assim, precisamos conhecer seu módulo (ou comprimento ou intensidade), sua direção e seu sentido. Exemplos: Força, Velocidade, aceleração, etc. NOÇÃO DE DIREÇÃO E SENTIDO Observe as figuras a seguir: Observações: • A noção de direção é dada por uma reta e por toda as que lhe são paralelas. Ou seja, retas paralelas tem mesma direção; • A cada direção podemos associar dois sentidos. DEFINIÇÃO DE VETOR E REPRESENTAÇÃO GEOMÉTRICA DE VETORES Um vetor é uma classe de equipolência de segmentos orientados, ou seja, é o conjunto de todos os segmentos equipolentes a um segmento orientado AB, que foi dado. O vetor nulo é aquele representado por todos os segmentos orientados nulos. B A 𝑣 NOTAÇÕES UTILIZADAS O vetor determinado pelo segmento orientado AB é indicado, usualmente, por 𝑣 = AB ou pela notação de Grassmann 𝑣 = (B – A), que corresponde a uma diferença simbólica entre a extremidade e a origem do vetor. B 𝑣 = AB = (B – A) A IGUALDADE DE VETORES Dois vetores AB e CD são iguais (ou são o mesmo vetor) se, e somente se, os segmentos orientados AB e CD são equipolentes. Como todos os segmentos nulos são equipolentes entre si, eles determinam um único vetor, chamado vetor nulo e indicado por 0. A B C D MÓDULO OU NORMA DE UM VETOR É a distância da origem à extremidade de um segmento orientado que o represente. y dAB = |AB| = B y2 y2 – y1 y1 A O x1 y x2 – x1 x2 x 𝑥2 − 𝑥1 2 + (𝑦2 − 𝑦1)² MÓDULO OU NORMA DE UM VETOR Exemplo Dados os vetores 𝑢 = (−1, 3) e 𝑣 = (−2, −1), determinar a) |𝑢| b) |𝑢 + 𝑣| OPERAÇÕES COM VETORES Multiplicação de um vetor por um escalar Dado um vetor 𝑣 (não nulo) e um escalar k (não nulo), a multiplicação de k por 𝑣 resulta o vetor k𝑣, múltiplo escalar de 𝑣, determinado da seguinte maneira: k𝑣 possui a mesma direção de 𝑣; se k > 0, então k𝑣 tem o mesmo sentido de 𝑣; se k < 0, então k𝑣 tem sentido oposto ao de 𝑣; a magnitude de k𝑣 vale |k| vezes a magnitude de 𝑣, isto é, |k𝑣 |=|k||𝑣|. 1 𝑣 2 𝑣 −1𝑣 = −𝑣 −3𝑣 OPERAÇÕES COM VETORES Adição de vetores Definimos a adição de vetores 𝑢 e 𝑣 (não nulos) da seguinte maneira: posicionamos os vetores de modo que suas origens coincidam e formamos um paralelogramo. Esta regra para a adição de vetores é conhecida como regra do paralelogramo. 𝑣 𝑢+𝑣 𝑢 OPERAÇÕES COM VETORES De maneira semelhante à regra do paralelogramo, podemos também definir a adição dos vetores 𝑢 e 𝑣 da seguinte maneira: posicionamos a origem de 𝑣 sobre a extremidade de 𝑢, o vetor soma 𝑢 + 𝑣 é o vetor cuja origem é a origem de 𝑢 e extremidade é a extremidade de 𝑣. 𝑢+𝑣 𝑣 𝑢 OPERAÇÕES COM VETORES Podemos também adicionar 𝑢 e 𝑣 posicionando a origem de 𝑢 sobre a extremidade de 𝑣, o vetor soma 𝑣 + 𝑢 é o vetor cuja origem é a origem de 𝑣 e extremidade é a extremidade de 𝑢 𝑢 𝑣 𝑣+𝑢 OPERAÇÕES COM VETORES A subtração de vetores não é definida. A expressão 𝑣 – 𝑢 deve ser entendida como a adição do vetor 𝑣 com o vetor oposto de 𝑢, isto é, 𝑣 – 𝑢 = 𝑣 + (– 𝑢) 𝑣 𝑣−𝑢 −𝑢 VETORES EM V3 Três vetores em V3 tem papel especial. Sejam 𝑖 = (1, 0, 0) 𝑗 = (0, 1, 0) 𝑘 = (0, 0, 1) VETORES DA BASE CANÔNICA Estes vetores 𝑖, 𝑗 e 𝑘 são chamados vetores da base canônica. Ele tem comprimento 1 e direção e sentido dos eixos x, y e z positivos. VETORES DA BASE CANÔNICA Da mesma forma, em duas dimensões, definimos: 𝑖 = (1, 0) 𝑗 = (0, 1) VETORES DA BASE CANÔNICA Se 𝑎 = (a1, a2, a3), então podemos escrever: 𝑎 = (a1, a2, a3) 𝑎 = (a1, 0, 0) + (0, a2, 0) + (0, 0, a3) 𝑎 = a1(1, 0, 0) + a2(0, 1, 0) + a3(0, 0, 1) 𝑎 = a1𝑖 + a2𝑗 + a3𝑘 VETORES DA BASE CANÔNICA Assim, qualquer vetor em V3 pode ser expresso em ternos de 𝑖, 𝑗 e 𝑘. Por exemplo, (1, −2, 6) = 𝑖 − 2𝑗 + 6𝑘 VETORES DA BASE CANÔNICA Da mesma forma, em duas dimensões, podemos escrever 𝑎 = (a1, a2) 𝑎 = a1𝑖 + a2𝑗 REFERÊNCIAS LORETO, A. P.; LORETO, A. C. C. Vetores e geometria analítica – teoria e exercícios. 2. ed. SP: LCTE, 2009. WINTERLE, P. Vetores e geometria analítica. São Paulo: Pearson Makron Books, 2000. SANTOS, F. J.; FERREIRA, S. F. Geometria analítica. SP: Bookman, 2009. CORRÊA, P. S. Q, Álgebra linear e geometria analítica. Rio de Janeiro: Interciência, 2006. CENGAGE LEARNING 2010.