1. Encuentra el ángulo que existe entre los siguientes pares de vectores.
a) u = 2i – 4j, v = 3i + 2j
Se aplicará la fórmula para obtener el ángulo entre dos vectores como sigue:
cos𝜃 = 𝑢∙𝑣/|𝑢|∙|𝑣|
cos𝜃 = (2𝑖 - 4𝑗)∙(3𝑖 + 2𝑗)/(√22 +(- 4)2)( √32 +22)
cos𝜃 = 6-8/(√20) (√13) = -2/√260
𝜃 = 𝑐𝑜𝑠−1(-2/√260)
𝜃 ≈ 0.4580
El ángulo que hay entre u y v es de aproximadamente 0.45 grados.
b) u = 6i – 11j, v = 11i + 9j
cos𝜃 = 𝑢∙𝑣/|𝑢|∙|𝑣|
cos𝜃 = (6𝑖 - 11𝑗)∙(11𝑖 + 9𝑗)/(√62 +(- 11)2)( √112 +92)
cos𝜃 = 66-99/(√157) (√202) = -33/√31714
𝜃 = 𝑐𝑜𝑠−1(-33/√31714)
𝜃 ≈ 0.982
El ángulo que hay entre u y v es de aproximadamente 0.98 grados.
2. Menciona las propiedades del producto punto o también llamado producto escalar.
Las operaciones de suma entre vectores y producto de un escalar por un vector satisfacen
las siguientes propiedades:
1.- Ley asociativa de la suma de vectores:
(~u + ~v) + ~w = ~u + (~v + ~w)
2.- Ley conmutativa de la suma de vectores:
u + v = v + u
3.- Vector cero:
u +0 = 0 + u = u
4.- Inversos aditivos:
u + (−u) = (−u) + u = 0
5.- Propiedad distributiva del producto sobre la suma:
a (u + v) = au + av
6.- Propiedad distributiva de la suma se escalares sobre el producto:
(a + b) u = au + bu
7.- Propiedad asociativa del producto:
(ab)u = a (bu) = b (au)
8.- Propiedades generales:
1u = u y 0u = 0
3. Establece si los siguientes pares de vectores son o no perpendiculares entre sí.
a) u = (3,5), v = (-5, 3)
Realizando el producto escalar, se tiene
𝑢∙𝑣 = (3,5)∙(-5,3)
𝑢∙𝑣 = -15 + 15
𝑢∙𝑣 = 0
cos𝜃= 0/(√32 + 52 (√-52 + 42)
cos𝜃 = 0/√1341
cos𝜃= 1
Se tiene que el ángulo, o bien es de 90°, o de 270°; para que no existan confusiones,
siempre se utilizaran ángulos que se encuentren dentro del intervalo [0, 180°]. Tomando
esto en cuenta, se puede asegurar que dos vectores u y v diferentes de cero son
perpendiculares, si y solo si, su producto escalar es cero.
b) u = (6, 9), v = (2, -3)
𝑢∙𝑣 = (6,9)∙(2,-3)
𝑢∙𝑣 = 12 - 27
𝑢∙𝑣 = -15
cos𝜃= -15/(√62 + 92 (√22 + -32)
cos𝜃 = -15/√130
cos𝜃= 0.25
Se tiene que el ángulo, o bien es de 90°, o de 270°; para que no existan confusiones,
siempre se utilizaran ángulos que se encuentren dentro del intervalo [0, 180°]. Tomando
esto en cuenta, se puede asegurar que dos vectores u y v diferentes de cero son
perpendiculares, si y solo si, su producto escalar es cero.
c) u = (0,4), v = (2, 0)
𝑢∙𝑣 = (0,4)∙(2,0)
𝑢∙𝑣 = 0 - 0
𝑢∙𝑣 = 0
cos𝜃= 0/(√02 + 42 (√22 + 02)
cos𝜃 = 0/√20
cos𝜃= 1
Se tiene que el ángulo, o bien es de 90°, o de 270°; para que no existan confusiones,
siempre se utilizaran ángulos que se encuentren dentro del intervalo [0, 180°]. Tomando
esto en cuenta, se puede asegurar que dos vectores u y v diferentes de cero son
perpendiculares, si y solo si, su producto escalar es cero.
4. Menciona las propiedades del producto cruz.
Propiedades del producto cruz:
1) 𝑢 ×0 = 0 ×𝑢 = 0
2) 𝑢 ×𝑣 = −(𝑣×𝑢)
3) (𝛼𝑢)×𝑣 = 𝛼(𝑢 ×𝑣).
4) 𝑢×(𝑣+𝑤)= (𝑢 ×𝑣)+ (𝑢 ×𝑤)
5) 𝑢∙(𝑢×𝑣) = 𝑣∙(𝑢×𝑣) = 0.
6) 𝑢 ×𝑣 = 0, con 𝑢 y 𝑣 distintos de cero, únicamente cuando u y v son paralelos.
5. Calcula el producto cruz de los siguientes vectores.
Sea:
𝑢 × 𝑣 = (𝑏1𝑐2 − 𝑏2𝑐1) + (𝑎2𝑐1 − 𝑎1𝑐2) + (𝑎1𝑏2 − 𝑎2𝑏1)
= −(𝑏2𝑐1 − 𝑏1𝑐2)𝑖 − (𝑎1𝑐2 − 𝑎2𝑐1)𝑗 − (𝑎2𝑏1 − 𝑎1𝑏2)𝑘
= −[(𝑏2𝑐1 − 𝑏1𝑐2)𝑖 + (𝑎1𝑐2 − 𝑎2𝑐1)𝑗 + (𝑎2𝑏1 − 𝑎1𝑏2)𝑘]]
a) u = i + j – k, v = 2i – 3j + 5k
𝑢 × 𝑣 = −[(-3*-1 – 1*5)𝑖 + (1*-5 − 2*-1)𝑗 + (2*1 – 1*-3)𝑘]]
= −[(3 – 5)𝑖 + (-5 – (-2))𝑗 + (2 – (-3))𝑘]]
= −[(-2)𝑖 + (-3)𝑗 + (5)𝑘]]
= (2) + (3) + (-5)]
b) u = 3i – 4j + 5k, v = 6i + j – 5k
𝑢 × 𝑣 = −[(1*5 – (-4)*-5)𝑖 + (3*(-5) – 6*5)𝑗 + (6*(-4) – 3*1)𝑘]]
= −[(5 – 20)𝑖 + (-15 − 30)𝑗 + (-24 – 3)𝑘]]
= −[(-15)𝑖 + (-15)𝑗 + (-27)𝑘]]
= (15) + (15) + (27)

Bali u1 a3

  • 1.
    1. Encuentra elángulo que existe entre los siguientes pares de vectores. a) u = 2i – 4j, v = 3i + 2j Se aplicará la fórmula para obtener el ángulo entre dos vectores como sigue: cos𝜃 = 𝑢∙𝑣/|𝑢|∙|𝑣| cos𝜃 = (2𝑖 - 4𝑗)∙(3𝑖 + 2𝑗)/(√22 +(- 4)2)( √32 +22) cos𝜃 = 6-8/(√20) (√13) = -2/√260 𝜃 = 𝑐𝑜𝑠−1(-2/√260) 𝜃 ≈ 0.4580 El ángulo que hay entre u y v es de aproximadamente 0.45 grados. b) u = 6i – 11j, v = 11i + 9j cos𝜃 = 𝑢∙𝑣/|𝑢|∙|𝑣| cos𝜃 = (6𝑖 - 11𝑗)∙(11𝑖 + 9𝑗)/(√62 +(- 11)2)( √112 +92) cos𝜃 = 66-99/(√157) (√202) = -33/√31714 𝜃 = 𝑐𝑜𝑠−1(-33/√31714) 𝜃 ≈ 0.982 El ángulo que hay entre u y v es de aproximadamente 0.98 grados. 2. Menciona las propiedades del producto punto o también llamado producto escalar. Las operaciones de suma entre vectores y producto de un escalar por un vector satisfacen las siguientes propiedades: 1.- Ley asociativa de la suma de vectores: (~u + ~v) + ~w = ~u + (~v + ~w) 2.- Ley conmutativa de la suma de vectores: u + v = v + u 3.- Vector cero: u +0 = 0 + u = u 4.- Inversos aditivos: u + (−u) = (−u) + u = 0 5.- Propiedad distributiva del producto sobre la suma: a (u + v) = au + av 6.- Propiedad distributiva de la suma se escalares sobre el producto: (a + b) u = au + bu
  • 2.
    7.- Propiedad asociativadel producto: (ab)u = a (bu) = b (au) 8.- Propiedades generales: 1u = u y 0u = 0 3. Establece si los siguientes pares de vectores son o no perpendiculares entre sí. a) u = (3,5), v = (-5, 3) Realizando el producto escalar, se tiene 𝑢∙𝑣 = (3,5)∙(-5,3) 𝑢∙𝑣 = -15 + 15 𝑢∙𝑣 = 0 cos𝜃= 0/(√32 + 52 (√-52 + 42) cos𝜃 = 0/√1341 cos𝜃= 1 Se tiene que el ángulo, o bien es de 90°, o de 270°; para que no existan confusiones, siempre se utilizaran ángulos que se encuentren dentro del intervalo [0, 180°]. Tomando esto en cuenta, se puede asegurar que dos vectores u y v diferentes de cero son perpendiculares, si y solo si, su producto escalar es cero. b) u = (6, 9), v = (2, -3) 𝑢∙𝑣 = (6,9)∙(2,-3) 𝑢∙𝑣 = 12 - 27 𝑢∙𝑣 = -15 cos𝜃= -15/(√62 + 92 (√22 + -32) cos𝜃 = -15/√130 cos𝜃= 0.25 Se tiene que el ángulo, o bien es de 90°, o de 270°; para que no existan confusiones, siempre se utilizaran ángulos que se encuentren dentro del intervalo [0, 180°]. Tomando esto en cuenta, se puede asegurar que dos vectores u y v diferentes de cero son perpendiculares, si y solo si, su producto escalar es cero.
  • 3.
    c) u =(0,4), v = (2, 0) 𝑢∙𝑣 = (0,4)∙(2,0) 𝑢∙𝑣 = 0 - 0 𝑢∙𝑣 = 0 cos𝜃= 0/(√02 + 42 (√22 + 02) cos𝜃 = 0/√20 cos𝜃= 1 Se tiene que el ángulo, o bien es de 90°, o de 270°; para que no existan confusiones, siempre se utilizaran ángulos que se encuentren dentro del intervalo [0, 180°]. Tomando esto en cuenta, se puede asegurar que dos vectores u y v diferentes de cero son perpendiculares, si y solo si, su producto escalar es cero. 4. Menciona las propiedades del producto cruz. Propiedades del producto cruz: 1) 𝑢 ×0 = 0 ×𝑢 = 0 2) 𝑢 ×𝑣 = −(𝑣×𝑢) 3) (𝛼𝑢)×𝑣 = 𝛼(𝑢 ×𝑣). 4) 𝑢×(𝑣+𝑤)= (𝑢 ×𝑣)+ (𝑢 ×𝑤) 5) 𝑢∙(𝑢×𝑣) = 𝑣∙(𝑢×𝑣) = 0. 6) 𝑢 ×𝑣 = 0, con 𝑢 y 𝑣 distintos de cero, únicamente cuando u y v son paralelos. 5. Calcula el producto cruz de los siguientes vectores. Sea: 𝑢 × 𝑣 = (𝑏1𝑐2 − 𝑏2𝑐1) + (𝑎2𝑐1 − 𝑎1𝑐2) + (𝑎1𝑏2 − 𝑎2𝑏1) = −(𝑏2𝑐1 − 𝑏1𝑐2)𝑖 − (𝑎1𝑐2 − 𝑎2𝑐1)𝑗 − (𝑎2𝑏1 − 𝑎1𝑏2)𝑘 = −[(𝑏2𝑐1 − 𝑏1𝑐2)𝑖 + (𝑎1𝑐2 − 𝑎2𝑐1)𝑗 + (𝑎2𝑏1 − 𝑎1𝑏2)𝑘]] a) u = i + j – k, v = 2i – 3j + 5k 𝑢 × 𝑣 = −[(-3*-1 – 1*5)𝑖 + (1*-5 − 2*-1)𝑗 + (2*1 – 1*-3)𝑘]] = −[(3 – 5)𝑖 + (-5 – (-2))𝑗 + (2 – (-3))𝑘]] = −[(-2)𝑖 + (-3)𝑗 + (5)𝑘]] = (2) + (3) + (-5)] b) u = 3i – 4j + 5k, v = 6i + j – 5k 𝑢 × 𝑣 = −[(1*5 – (-4)*-5)𝑖 + (3*(-5) – 6*5)𝑗 + (6*(-4) – 3*1)𝑘]] = −[(5 – 20)𝑖 + (-15 − 30)𝑗 + (-24 – 3)𝑘]] = −[(-15)𝑖 + (-15)𝑗 + (-27)𝑘]] = (15) + (15) + (27)