Operações com vetores na forma analítica

Como realizar operações com vetores na forma analítica. Igualdade, soma e multiplicação por número real, e as propriedades dessas operações.

Operações com vetores na forma analítica

Para verificar como são feitas as operações com vetores na forma analítica iremos considerar os vetores:

  • \(\overrightarrow{u} = \left(x_{1}, y_{1}\right)\)
  • \(\overrightarrow{v} = \left(x_{2}, y_{2}\right)\)
  • \(\overrightarrow{w} = \left(x_{3}, y_{3}\right)\)
  • \(a,\; b \in \mathbb{R}\)

Quando dois vetores são iguais?

Dois vetores \(\overrightarrow{u} = \left(x_{1}, \;y_{1}\right)\) e \(\overrightarrow{v} = \left(x_{2}, \; y_{2}\right)\) são iguais se, e somente se, \(x_{1} = x_{2}\) e \(y_{1} = y_{2}\). Escrevemos que \(\overrightarrow{u} = \overrightarrow{v}\).

Por exemplo:

  1. \(\overrightarrow{u} = \left(4, 6\right)\) e \(\overrightarrow{v} = \left(4, 6\right)\) são vetores iguais.
  2. \(\overrightarrow{u} = \left(x + 2, 5\right)\) e \(\overrightarrow{v} = \left(5, 2y-7\right)\) são vetores iguais. Pela definição de igualdade temos que \(x + 2 = 5\) e \(5 = 2y – 7\) ou \(x = 3\) e \(y = 6\).

Soma de dois vetores na forma analítica

\(\overrightarrow{u} = \left(x_{1}, y_{1}\right) + \overrightarrow{v} = \left(x_{2}, y_{2}\right) = \left(x_{1} + x_{2}, y_{1} + y_{2}\right)\)

Propriedades:

  1. \(\overrightarrow{u} + \overrightarrow{v} = \overrightarrow{v} + \overrightarrow{u}\)
  2. \(\left(\overrightarrow{u} + \overrightarrow{v}\right) + \overrightarrow{w} = \overrightarrow{u} + \left(\overrightarrow{v} + \overrightarrow{w}\right)\)
  3. \(\overrightarrow{u} + \overrightarrow{0} = \overrightarrow{u}\)
  4. \(\overrightarrow{u} + \left(\overrightarrow{u}\right) = \overrightarrow{0}\)

Multiplicação de um vetor por um número real

\(a\cdot \overrightarrow{u} = \left(ax_{1}, ay_{1}\right)\)

Propriedades:

  1. \(a \cdot \left(b \cdot \overrightarrow{u}\right) = \left(a \cdot b \right) \cdot \overrightarrow{v}\)
  2. \(\left(a + b\right) \cdot \overrightarrow{u} = a \cdot \overrightarrow{u} + b \cdot \ \overrightarrow{v}\)
  3. \(a \cdot \left(\overrightarrow{u} + \overrightarrow{v}\right) = a \cdot \overrightarrow{u} + a \cdot \overrightarrow{v}\)
  4. \(1 \cdot \overrightarrow{u} = \overrightarrow{u}\)

Referências:

STEINBRUCH, Alfredo. Geometria Analítica . 1ª ed. Pearson Universidades, 1995.

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