Dados os pontos A(m, 1, 2), B(2, –2, –3), C(5, –1, 1) e D(3, –...

Paulricar

Dados os pontos A(m, 1, 2), B(2, –2, –3), C(5, –1, 1) e D(3, –2, –2), determine:a) O valor de m para que os pontos sejam coplanares.
b) Um vetor unitário simultaneamente ortogonal aos vetores BC e BD.

1 Resposta

Fernanda

Temos os seguintes pontos:

A(m, 1, 2),  : B(2,  - 2,  - 3),  : C(5,  - 1, 1)  : e :  D(3,  - 2,  - 2)

A partir desses pontos a questão faz as seguintes perguntas:

a) O valor de m para que os pontos sejam coplanares.

Para que os pontos sejam coplanares, devemos fazer um determinante com os três vetores formados pelos pontos. Para encontrar esses tais vetores, basta trazê-los para a origem, ou seja, fazer a subtração do ponto final pelo inicial:

vec{AB}  =B  - A:    	o(2 - m ,  :  - 3 ,  - 5) \ vec{ AC }  = C  - A  , 	o (5 - m , :  - 2 ,  :  - 1)\ vec{A D}  =  D - A :  	o(3 - m ,  : - 3 , :  - 4)

Agora é só montar o determinante, caso o resultado seja "0", quer dizer então que os pontos são coplanares, já que se for diferente de "0", o resultado é que eles não são coplanares.

egin{bmatrix}2 - m& - 3&  - 5\5 - m & - 2& - 1\ 3 - m& -  3& - 4end{bmatrix} = 0 \  - m + 4 = 0 	o  - m =  - 4 	ooxed{m = 4}

b) Um vetor unitário simultaneamente ortogonal aos vetores BC e BD.

Vamos começar montando os vetores:

vec{BC }= C-B 	o(3, 1, 4) \  vec{BD} = D - B 	o (1,0 , 1)

Para encontrar um vetor que sejam ortogonal, ou seja, perpendicular simultâneamente a esses dois vetores, basta calcular o produto vetorial entre os vetores BC e BD, pois como sabemos o resultado do produto vetorial é sempre um vetor que é perpendicular aos outros dois envolvidos.

egin{bmatrix}i& j&  k\3 & 1&  4\ 1& 0& 1end{bmatrix}  = 1i  + 1j - 1k\

Como normalmente não colocamos as componentes, então temos que o vetor perpendicular é dado por:

:  :  :  :  :  :  :  :  :  :  :  :  : oxed{w = (1,1 ,  - 1)}

Mas note que esse vetor não é unitário, pois o seu módulo é diferente de 1, então vamos partir para o versor que é um múltiplo desse vetor e é justamente o que procuramos (unitário). O versor é dado pela divisão do vetor pelo seu módulo.

 {versor} =  frac{w}{ | | w| | }  \  \ versor =  frac{(1, :  1, : - 1)}{ sqrt[]{1 {}^{2} + 1 {}^{2} + (   - 1) {}^{2} } }  \  \ versor =  frac{(1, :  1, : - 1)}{ sqrt{3} }  :  :  :  :  :  :  :  :  :  :  :  :  :  \  \  oxed{versor =  left( frac{1}{ sqrt{3} } , :  frac{1}{ sqrt{3} } , :  -  frac{1}{ sqrt{3} }  
ight)}

Espero ter ajudado

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