16. Dados los puntos A(-1,3), B(2,0) y C(-2,1). Halla las coordenadas de otro punto D para que los vectores y sean equivalentes.

Transcripción

1 TEMA 5. VECTORES 5.1. Vectores en el plano. - Definición. - Componentes de un vector. - Módulo. - Vectores equivalentes Operaciones con vectores. - Suma y resta. - Multiplicación por un número real. - Combinación lineal de vectores Producto escalar de vectores. - Definición. - Propiedades Vectores paralelos y perpendiculares. - Obtención de vectores paralelos. - Obtención de vectores perpendiculares. - Vectores unitarios. - Vectores paralelos y perpendiculares de módulo m División de segmentos - Punto medio de un segmento de extremos A y B. - Simétrico de un punto respecto de otro. - División de segmentos en igual número de partes. - División de segmentos en dos partes que cumplen determinada condición Puntos alineados Distancia entre dos puntos. - Cálculo de perímetros de figuras poligonales.

2 5.1. Vectores en el plano. Dados dos puntos del plano y. Se define el vector de origen A y extremo B como el segmento orientado caracterizado por su módulo (su longitud), dirección (la de la recta que lo contiene) y su sentido (el que va de A a B). Sus coordenadas son: Para hallar su módulo: Dos vectores son equivalentes cuando tienen las mismas componentes. Cuando se diga vector de coordenadas se entenderá que se habla del vector de origen en el punto O(0,0) y extremo en el punto P(a,b). Su módulo será 1. Halla las coordenadas de los siguientes vectores: 2. Dados los puntos A(3,6), B(-3,0), C(0,-5) y D(-2,6), Representa gráficamente los vectores,, y y halla sus coordenadas.

3 3. Halla las coordenadas del vector de origen A(2,4) y extremo B(4,3). 4. Halla las coordenadas del vector de origen A(-2,4) y extremo B(6,-2). 5. Dados los puntos A(5,7) y B(3,1), halla las coordenadas de y de. 6. Dados los puntos o(0,0), A(-1,3), B(3,-2) y C(-1,3), halla las coordenadas de los vectores,,,, y. 7. Halla B sabiendo que A(5,7) y 8. Halla P sabiendo que Q(8,-3) y. 9. Halla el módulo de los vectores de los ejercicios números 1 y Son equivalentes los vectores siguientes? 11. Son equivalentes los vectores y donde A(2,5), B(4,3), P(8,-1) y Q(10,-3)? 12. Dado el vector donde A(2,5) y B(4,3). Halla las coordenadas del punto D para que los vectores y sean equivalentes, donde C(5,-3). 13. Tres vértices consecutivos de un paralelogramo son los puntos A(1,1), B(6,6) y C(3,9). Halla las coordenadas del cuarto vértice. 14. Si los puntos A(1,1), B(1,3) y C(7,3) son los vértices de un paralelogramo ABCD. Halla las coordenadas del punto D. 15. Representa los vectores y y, y halla sus módulos. 16. Dados los puntos A(-1,3), B(2,0) y C(-2,1). Halla las coordenadas de otro punto D para que los vectores y sean equivalentes.

4 5.2. Operaciones con vectores. Suma y resta de vectores. Gráficamente se hace usando la regla del paralelogramo: En coordenadas: Producto de un vector por un número real. En coordenadas: Gráficamente es un vector con la misma dirección que, el mismo sentido si k>0 y el opuesto si k<0 y cuyo módulo es k veces el módulo de. Combinación lineal. Dados tres vectores del plano:, y. Escribir el vector como combinación lineal de y, es encontrar dos números reales, h y k, tales que =h + k 1. Si y. Halla las gráficamente los vectores, y.

5 2. Completa y representa: 3. Si y, halla gráfica y analíticamente y. 4. Si y. Halla las coordenadas del vector 5. Dados los vectores, y, halla: a) b) c) d) 6. Calcula las coordenadas del vector. 7. Dados los vectores y. Escribe el vector como combinación lineal de y. 8. Expresa como combinación lineal de y. 9. Expresa como combinación lineal de y. 10.

6 5.3. Producto escalar Dados dos vectores del plano: y. Se define el producto escalar de y como el número real obtenido de la siguiente manera: En coordenadas. Si y, entonces: Propiedades del producto escalar: Halla el producto escalar de y, en los siguientes casos: a). b) y c) y d) 2. Si, y. Calcula: a) d) b) e) 3. Halla el valor de x para que donde, 4. Si, y. Calcula: a) d) b) e) c) f)

7 5.4. Vectores paralelos y perpendiculares Dado el vector Un vector paralelo a él es un vector con su misma dirección. Analíticamente es un vector proporcional a él. Por tanto un vector paralelo a será para cualquier valor de k (k. Si los vectores a y son perpendiculares, forman un ángulo de 90, con lo que el coseno del ángulo que forman es 0. Entonces por la propiedad 4 del producto escalar se sabe que dos vectores son perpendiculares cuando. Sus coordenadas serán o o cualquier otro vector proporcional a estos. Vectores ortogonales = vectores perpendiculares. Vector unitario. Un vector unitario es un vector de módulo 1. Para hallar un vector unitario paralelo a, se dividen las componentes de entre su módulo, es decir, el vector es unitario y paralelo a Si se busca un vector unitario perpendicular a entonces: 1. Halla tres vectores paralelos a y otros tres paralelos a. 2. Halla x e y para que los vectores y sean paralelos. 3. Halla un vector unitario paralelo a. 4. Halla un vector unitario paralelo a. 5. Halla un vector paralelo a y que tenga de módulo Halla un vector paralelo a y que tenga de módulo Son perpendiculares las siguientes parejas de vectores? a) y b) y c) y d) y 8. Halla m para que los vectores y sean perpendiculares. 9. Comprueba si el triángulo de vértices A(2,0), B(7,2) y C(6,-10) es rectángulo. 10. Halla tres vectores perpendiculares a y otros tres perpendiculares a 11. Halla un vector unitario perpendicular a.

8 12. Halla un vector unitario perpendicular a. 13. Representa gráficamente la figura que tiene por vértices los puntos A(-3,-2), B(-2,3), C(3,5) y D(12,3). Es un trapecio? 14. Averigua si el cuadrilátero ABCD, cuyos vértices son los puntos A = (1, 2), B = (6, 4), C=(13, 5) y D = (8, 3) es un paralelogramo División de segmentos Punto medio de un segmento de extremos A y B. Dados los puntos del plano y. El punto medio entre A y B se obtiene haciendo la semisuma de sus coordenadas, de modo que: 1. Halla el punto medio del segmento de extremos A(3,5) y B(9,11). 2. Halla el punto medio del segmento de extremos A(2,-6) y B(-4,12). 3. Si el punto medio de AB es M(3,5) y A(9,7), halla B. 4. Halla el simétrico del punto A(7,2) respecto del punto M(0, -3). 5. Halla las coordenadas de los puntos medios del triángulo de vértices A(2,1), B(2,5) y C(- 2,3). 6. Calcula las coordenadas de los puntos que dividen el segmento en cuatro partes iguales siendo A(22,7) y B(-6,5). 7. Calcula las coordenadas de los puntos que dividen al segmento de extremos A(2, -5) y B(10, -1) en cuatro partes iguales. 8. Calcula las coordenadas de los puntos que dividen al segmento de extremos A(5,-1) y B(17,8) en tres partes iguales. 9. Halla las coordenadas de los puntos que dividen el segmento de extremos A(1,4) y B(10,10) en tres partes iguales 10. Divide el segmento de extremos A(1,-2) y B(11,-7) en cinco partes iguales. 11. Sean A, B, y C tres puntos no alineados, y sean M y N los puntos medios de los segmentos AB y BC, respectivamente. Comprueba que: a) b)

9 5.6. Puntos alineados. Dados tres puntos del plano, y C. Si están alineados es evidente que los vectores y, tienen la misma dirección, es decir, son paralelos. Y sabemos que dos vectores son paralelos si sus coordenadas son proporcionales. Por tanto, para comprobar si tres puntos están alineados basta con ver si las coordenadas de los vectores que defina son proporcionales. 1. Están alineados los puntos A(2,1), B(-1,4) y C(4,-1)? Y los puntos P(-1,0), Q(2,3) y R(4,2)? 2. Halla el valor de k para que los puntos A(4,-1), B(-1,2) y C(k,k+1) estén alineados. 3. Halla el valor de k para que los puntos A(1, 2), B(-2, k-2) y C(3, -k) estén alineados. 4. Hay alguna recta que contenga a los puntos A(2, -1), B(6,1) y C(8,2)? 5.7. Distancia entre dos puntos. Dados los puntos del plano y, es evidente que la distancia ente ellos es igual a la longitud del vector que definen, es decir, 1. Halla la distancia entre los puntos A(4,3) y B(-2,-5). 2. Comprueba que el triángulo que tiene vértices en los puntos A(1,1), B(5,1) y C(3,9) es isósceles. 3. Halla la longitud del segmento de extremos A(4,9) y B(-2,3). 4. Comprueba que el triángulo que tiene vértices en los puntos A(1,1), B(5,1) y C(3,9) es isósceles. 5. Comprueba mediante el teorema de Pitágoras que el triángulo de vértices en A(-2, -1), B(3, 1) y C(1, 6) es rectángulo. 6. Halla el perímetro de las siguientes figuras: 7. Dado el triángulo de vértices A(-4, -2), B(-1, 3) y C(3,-3). Si los puntos P, Q y R son los puntos medios de los lados AB, BC y AC, respectivamente, comprueba que y son paralelos y la longitud del primero es la mitad que la del segundo. Haz lo mismo con los otros lados.