Pular para o playerIr para o conteúdo principal
  • há 5 dias
#VET&GEO | VETORES E GEOMETRIA ANALÍTICA: PRODUTO DE VETORES

📌 *Nesta aula:*
Nesta aula/estudo, exploramos detalhadamente as propriedades fundamentais do Produto Misto $(\vec{u}, \vec{v}, \vec{w})$. Entenda as condições geométricas e algébricas que fazem com que o produto misto de três vetores seja nulo.

Conteúdo
A relação entre o produto misto e o determinante.
Por que o produto misto é zero quando um dos vetores é nulo.
O efeito da colinearidade entre vetores no cálculo.
A interpretação geométrica de vetores coplanares e sua relação com o produto vetorial e escalar.

Capítulos:
00:00 - Introdução às Propriedades do Produto Misto
01:40 - Caso A: Produto Misto com Vetor Nulo
02:15 - Demonstração Algébrica via Determinantes (Vetor Nulo)
04:10 - Caso B: Vetores Colineares ($\vec{u} = m\vec{v}$)
05:00 - Cálculo do Determinante com Vetores Proporcionais
12:10 - Caso C: Vetores Coplanares e a Interpretação Geométrica
14:10 - Relação entre Produto Escalar e o Vetor Ortogonal $(\vec{v} \times \vec{w})$
15:30 - Conclusão: Condição de Coplanaridade $(\vec{u}, \vec{v}, \vec{w}) = 0$

Referências:
Steinbruch, A. e Winterle, P.. Geometria Analítica. 2 ed., Editora Pearson Makron Books, São Paulo, 1987.

Winterle, P.. Vetores e Geometria Analítica. Editora Pearson Makron Books, São Paulo, 2000.

Boulos, P. e Camargo, I. de. Geometria Analítica: um tratamento vetorial. 3 ed., Editora Pearson Makron Books, São Paulo, 2004.

Miranda, D. e Iwaki, E.. Geometria Analítica. UFABC - Universidade Federal do ABC, Santo André, 2010. Disponível em: http://hostel.ufabc.edu.br/~daniel.miranda .

Playlist do Curso: https://www.youtube.com/playlist?list=PLXCYykPoJIQAH3lvOl4G2734Y8d9jcMVC


================================================
► MATERIAIS DE ESTUDO E EQUIPAMENTOS QUE RECOMENDO
(Aviso: Os links abaixo são de afiliado. Comprando por eles, você me ajuda a continuar produzindo conteúdo para o canal, sem nenhum custo extra para você! Obrigado pelo apoio!


📚 LIVROS E MATERIAIS DE ESTUDO
* Livro Geometria Analítica – Steinbruch & Winterle (Amazon):
https://amzn.to/46rNCAb
* Livro Geometria Analítica (Winterle) para comprar na Amazon:
https://amzn.to/41S9ray
* Livro Geometria Analítica: um tratamento vetorial – Boulos & Camargo (Amazon):
https://amzn.to/47Fh2gt
* Calculadora Científica Casio fx-82MS (A Clássica) [Mercado Livre]:
https://mercadolivre.com/sec/2dVCxMK
* Calculadora Casio Classwiz fx-991LAX (A mais completa) [Mercado Livre]:
https://mercadolivre.com/sec/1YqgxFE
* Caneta Bic Cristal Dura Mais (Kit 4 Unidades) [Amazon]:
https://amzn.to/48Snil4

💻 SETUP, ÁUDIO E ACESSÓRIOS
* Monitor GamerLG UltragearCurvo –Tela VAde 34”, 2K [Mercado Livre]
https://mercadolivre.com/sec/2VrDuM9
* Mesa Digitalizadora One By Wacom CTL472 (Ótima para aulas) [Amazon]:
https://amzn.to/4om9wMU
* Mouse sem fio Logitech M170 (Pilha inclusa) [Amazon]:
https://amzn.to/4iqJJ4d
* Suporte de Notebook em Alumínio Premium (Dobrável) [Amazon]:
https://amzn.to/3K4Ik6l
Transcrição
00:00Bem, pessoal, nesta aula vamos falar das propriedades do produto misto, né?
00:07E a primeira propriedade é o seguinte, seja o vetor U, W, V e W igual a zero.
00:21Isso só acontece se um dos vetores for nulo.
00:40Se dois deles são colineares,
00:57ou se os três vetores são coplanares.
01:14Ou seja, colineares, eles estão na mesma linha, né?
01:18Dois vetores, e são coplanares, eles estão no mesmo plano.
01:21Então, se isso aqui, o produto misto de U, V e W é zero,
01:28se um deles for nulo, ou então se dois deles for colineares,
01:32ou se os três são coplanares, certo?
01:37Essa é a propriedade 1.
01:41E vamos analisar a primeira opção, né?
01:46Que é se U é nulo.
01:52Por exemplo, né?
01:54Podia ser V ou W.
01:57Mas vamos supor que U seja nulo.
02:01As suas componentes são 0 para X, para Y é zero e para Z é igual a zero, né?
02:17Um vetor nulo vai ter essas componentes aqui.
02:19Então, fazendo isso, fazendo o produto misto de U, V e W,
02:28onde U, as componentes são 0, 0 e 0,
02:35V vai ser X, 2, Y, 2 e Z, 2,
02:40e W, vamos adotar como X, 3, Y, 3 e Z, 3, certo?
02:51Vimos que, utilizando as propriedades do determinante aqui,
02:57de cofatores, que a gente já conhece, a gente pode calcular dessa forma aqui.
03:04Vai ser 0 multiplicado por essa matriz aqui.
03:13Menos, quem?
03:150, né?
03:17Multiplicado por X, 2, Y, 2, X, 3, Y, 3,
03:29mais 0 multiplicado por X, 2, Y, 2, X, 3, Y, 3.
03:42Que tudo isso vai ser quem, pessoal?
03:450 multiplicado por alguma coisa vai ser quem? 0.
03:47E menos 0 multiplicado por alguma coisa vai ser quem?
03:50Menos 0.
03:52Mais 0 multiplicado por alguma coisa vai ser quem? 0.
03:55Tudo isso vai ser igual a 0.
03:59Então, de fato, o produto misto é igual a 0
04:02quando tem um dos vetores aqui, tem as componentes nulas, né?
04:08É o vetor nulo.
04:09Agora, vamos analisar outra opção.
04:13B.
04:16Se
04:22nem U
04:26e nem V
04:30são nulo
04:35mais
04:36se
04:38U
04:40e V
04:43são
04:47colineares.
04:50Certo?
04:50Então, vamos fazer isso
04:53quando o que acontece
04:54quando U e V são colineares.
04:56A gente pode escrever
04:58U dessa forma aqui,
04:59em função
05:00do vetor V,
05:01onde esse M aqui
05:03é um número real, né?
05:04Multiplicado.
05:04Então, a gente pode dizer
05:06que U
05:07é
05:07as componentes dele
05:09é dada dessa forma.
05:10Vai ser
05:11M vezes X2
05:12e
05:16M vezes Y2J
05:20mais M
05:22vezes Z2K.
05:26Certo?
05:30Logo, a gente pode
05:32montar aqui
05:32o determinante
05:35que é o seguinte.
05:38U
05:41é
05:41V
05:44e W
05:45nesse caso aqui
05:46vai ter essa cara, né?
05:48como a gente escreveu
05:51em termos de V
05:51então vai ser
05:52M
05:54X2
05:56M
05:57Y2
05:58e M
06:00Z2
06:01e aqui
06:02X2
06:06Y2
06:07Z2
06:09aqui
06:10X3
06:11Y3
06:13Z3
06:16Certo?
06:19Calculando
06:20esse determinante
06:27vamos ter
06:31M
06:32X2, né?
06:33Que
06:33é essa componente aqui
06:35multiplicado
06:37pelo
06:37pela essa matriz, né?
06:40Quem está
06:40quebrando em
06:41cofadores
06:42aqui é 2
06:46Y3
06:48Z3
06:49Tudo isso
06:50menos M
06:52X2
06:53Y2, né?
06:58Z2
06:58aqui
07:00e aqui
07:00porque a gente
07:01anula isso aqui
07:02isso aqui
07:02vai sobrar
07:03esses pontos
07:04esse e esse
07:04então vai ser
07:05aqui X3
07:08e aqui
07:10Z3
07:13mais
07:14quem?
07:16mais
07:17M
07:18Z2
07:20tudo isso, né?
07:22vai ser
07:23X2
07:23Y2
07:26X3
07:28Y3
07:32Isso aqui
07:34vai ser
07:34X2
07:37vai ser
07:37multiplicado
07:38isso aqui
07:38Y2
07:39por Z3
07:41menos
07:41Z2
07:43por Y3
07:44e aqui
07:45menos
07:46isso
07:48multiplicado
07:50por
07:50X2
07:52Z3
07:54menos
07:54Z2
07:56multiplicado
07:57por
07:57X3
07:58tudo isso
08:00mais
08:02M
08:05Z2
08:06multiplicado
08:07por
08:07X2
08:09Y3
08:10menos
08:10X2
08:13X3
08:14Y2
08:15X3
08:16né?
08:18Ok
08:20agora aqui
08:21é fazer
08:22essa operação
08:22né?
08:24de multiplicar
08:24esse por esse
08:25e assim por diante
08:26né?
08:26então vamos ter aqui
08:28vai ser
08:30X2
08:32Y2
08:34Z3
08:36e eu vou sempre
08:37deixar na ordem
08:38de X
08:39né?
08:40isso aqui vai
08:40ficar
08:42M
08:45X2
08:47que eu tô
08:47multiplicando
08:48X2
08:48com esse aqui
08:50X2
08:50vou deixar
08:53normal
08:53mesmo
08:54Z2
08:56Y3
08:57agora
09:00esse outro
09:00menos
09:02M
09:02Y2
09:03X2
09:05Z3
09:07e aqui
09:08menos com menos
09:09vai dar
09:09mais
09:09mais
09:10M
09:11Y2
09:13Z2
09:16X3
09:17e X3
09:17tudo isso
09:20mais
09:20M
09:21Z2
09:23X2
09:25Y3
09:27menos
09:29M
09:31Z2
09:35X
09:37Y2
09:38né?
09:40e X3
09:42Certo?
09:45Agora vamos colocar
09:46isso aqui em evidência
09:47né?
09:48Colocar o M
09:48em evidência
09:49a gente pode escrever
09:50dessa forma aqui
09:52que vai ser
09:53X2
09:54Y2
09:57Z3
10:00X2
10:01Z2
10:03Y3
10:04vai ser
10:07Y2
10:08X2
10:10Z3
10:11aqui vai ser
10:13Y2
10:16né?
10:20Deixa eu ver se tá certo mesmo
10:23É
10:24Y2
10:25Z2
10:28X3
10:29tudo isso
10:32mais
10:34X2
10:36no caso
10:37Z2
10:38né?
10:43X2
10:43Y3
10:45menos
10:46Z2
10:49Y2
10:51e X3
10:53Certo?
10:56aqui
10:58lembrando que a ordem
10:59não vai importar
11:00muito
11:00ó
11:01aqui eu tenho
11:01X2
11:02onde é que tem
11:03X2 também?
11:06ó
11:06eu tenho
11:07X2 aqui
11:07eu posso cortar
11:09esse X2
11:09Y3
11:10com quem?
11:11ó
11:11eu tenho
11:11X2
11:16Y2
11:17Y2
11:17e Z3
11:18aqui eu também tenho
11:19X2
11:20Y2
11:20e Z3
11:21então eu posso
11:21contar isso com esse
11:22que é um menos o outro
11:24o que mais?
11:25eu posso fazer
11:26esse aqui
11:27onde tem X2
11:28onde é que tem
11:29X2
11:29aqui ó
11:30esse aqui
11:31então eu tenho
11:32X2
11:33Z2
11:34Y3
11:34tenho
11:35X2
11:35Z2
11:36Y3
11:37a ordem aqui
11:37não importa né
11:38porque é número real
11:40multiplicado com número real
11:41então
11:42como esse é negativo
11:43e esse aqui é positivo
11:44então cancela
11:46a mesma coisa acontece
11:47com esse aqui
11:48sobrou quem?
11:49sobrou esse
11:50onde tem
11:51Y2
11:52Z2
11:53e X3
11:54então esse cortou
11:55com esse
11:56no final das contas
11:57eu vou ter que
11:59o determinante disso
11:59vai ser igual a 0
12:02então é isso né
12:04ou seja
12:05quando eu tenho
12:05uma combinação linear
12:07de um dos vetores
12:09no final
12:10o determinante
12:10vai ser igual a 0
12:12agora vamos analisar
12:13a terceira opção
12:14
12:14ou seja
12:16C
12:20se
12:21o
12:24V
12:26e W
12:29são
12:33coplanares
12:36o vetor
12:41V
12:42vetorial W
12:48por ser
12:53ortogonal
12:56aos vetores
13:00V e W
13:03é
13:07ortogonal
13:11ao vetor
13:13U
13:15a gente viu isso né
13:18ou seja
13:18tanto o
13:20produto vetorial
13:20de V com W
13:21eles são
13:22ortogonal
13:23ao próprio
13:24vetor V
13:24e ao próprio
13:25vetor W
13:26a gente já viu isso
13:27em aulas anteriores
13:30então vamos trazer
13:32aqui
13:32a ideia né
13:33aqui está a ideia
13:35
13:35ou seja
13:36eu tenho
13:36o produto vetorial
13:37de V
13:39com W
13:40eles são
13:41ortogonais
13:42ao vetor
13:42U
13:43V
13:44e W
13:45porque nesse caso
13:45aqui eles são
13:46coplanares
13:46então significa que
13:47U
13:48V
13:48e W
13:49estão no mesmo
13:49plano
13:50então o produto vetorial
13:52disso
13:53vai dar em um plano
13:54diferente
13:55e como
13:55por exemplo
13:56de V e W
13:57eles são
13:58ortogonais
13:58ao próprio
13:59V e W
14:00
14:01ou seja
14:01ele forma 90 graus
14:03com relação a V
14:04e W
14:05mas como U
14:06também está no mesmo
14:07plano
14:07então também é
14:08ortogonal a U
14:09
14:09é o que está
14:10dizendo
14:10essa ideia aqui
14:11certo
14:12então vou
14:13escrever
14:14para ficar melhor
14:15aqui
14:18se
14:19U
14:21e o vetorial
14:24de V
14:25com W
14:26são
14:30ortogonais
14:34então
14:38temos isso aqui
14:42vamos ter que
14:45o escalar
14:46o vetorial
14:47de V
14:48com W
14:49tem que ser
14:50igual a zero
14:51
14:52ou seja
14:54tem que ser
14:55nulo
14:56por que?
14:58porque
14:59a regra lá do
15:00produto escalar
15:00
15:01o
15:04escalar
15:04com qualquer
15:05vetor
15:05que seja
15:06ortogonal
15:06tem que ser
15:07igual a zero
15:07então
15:08a gente tira
15:09essa informação
15:10aqui
15:12também
15:13temos
15:17se
15:22nenhum
15:24dos vetores
15:26ou seja
15:29quem vetores
15:30U
15:30V
15:31e W
15:33é nulo
15:40e se
15:43dois
15:47quaisquer
15:48se dois
15:51quaisquer
15:54deles
16:00não são
16:05colineares
16:09significa
16:14que
16:16o que significa
16:17ou seja
16:17se
16:18nenhum dos vetores
16:19o W
16:20é nulo
16:21ou seja
16:23não é nulo
16:23se também
16:25dois deles
16:26quaisquer
16:26não são
16:27colineares
16:28ou seja
16:29não são
16:29colineares
16:30vai significar
16:31apenas uma coisa
16:32que
16:33U
16:34V
16:36e W
16:37nesse caso
16:39são
16:42coplanares
16:44certo
16:46por que?
16:47porque é a condição
16:48
16:49a gente viu
16:50nas três propriedades
16:51que o produto misto
16:52é igual a zero
16:53quando um é nulo
16:54ou então
16:54quando dois
16:55são
16:55colineares
16:56se isso
16:57não é nulo
16:58não é colineares
16:59então
16:59tem que ser
17:00coplanares
17:01para poder
17:01esse produto
17:01ser nulo
17:03entenderam?
17:04então essa é a ideia
17:05aqui
17:06logo
17:06a gente pode
17:07tirar
17:09que
17:16se
17:17U
17:21resumindo só
17:23V e W
17:25são
17:30coplanares
17:31temos isso aqui
17:34
17:34temos que o
17:36produto misto
17:38de
17:39U
17:41V
17:42e W
17:43é igual a
17:45zero
17:46ou seja
17:49é isso pessoal
17:50é isso aqui
17:51que trata a primeira
17:52propriedade
17:53do produto misto
17:54
17:54onde vimos
17:56que
17:57quando você tem
17:58um vetor igual a zero
17:59o produto misto
18:00vai ser zero
18:01quando tem
18:01dois vetores
18:02colineares
18:03também vai ser
18:04igual a zero
18:05o produto misto
18:06e a outra opção
18:07é quando tem
18:08três vetores
18:09coplanares
18:10também o produto misto
18:12vai ser
18:12igual a zero
18:14então esta foi a primeira
18:15propriedade
18:16então fica atento
18:17porque na próxima aula
18:19vamos ver a segunda
18:19da
Comentários

Recomendado