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Ejercicios de vectores.pdf - Amolasmates

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1<br />

Vectores<br />

.<br />

v<br />

u<br />

y<br />

v<br />

u<br />

,<br />

v<br />

u<br />

v<br />

u<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

+<br />

−<br />

+<br />

−<br />

−<br />

2<br />

1<br />

2<br />

dibuja<br />

<strong>vectores</strong>,<br />

siguientes<br />

los<br />

son<br />

y<br />

Si<br />

a)<br />

Ejercicio nº 1.-<br />

( ) :<br />

<strong>de</strong><br />

s<br />

coor<strong>de</strong>nada<br />

las<br />

Obtén<br />

2<br />

,<br />

2<br />

1<br />

y<br />

3<br />

2,<br />

son<br />

<strong>vectores</strong><br />

dos<br />

<strong>de</strong><br />

s<br />

coor<strong>de</strong>nada<br />

Las<br />

b)<br />

.<br />

⎟ ⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛ −<br />

−<br />

→<br />

→<br />

b<br />

a<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛ −<br />

+<br />

−<br />

+<br />

−<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

b<br />

a<br />

b<br />

a<br />

b<br />

a<br />

3<br />

1<br />

;<br />

2<br />

1<br />

;<br />

2<br />

3<br />

:<br />

figura<br />

la<br />

muestra<br />

que<br />

los<br />

y<br />

siendo<br />

,<br />

3<br />

2<br />

y<br />

2<br />

1<br />

<strong>vectores</strong><br />

los<br />

Dibuja<br />

a)<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

+<br />

+<br />

−<br />

− v<br />

u<br />

v<br />

u<br />

v<br />

u<br />

,<br />

v<br />

u<br />

Ejercicio nº 2.-<br />

( ) :<br />

<strong>de</strong><br />

s<br />

coor<strong>de</strong>nada<br />

las<br />

obtén<br />

,<br />

2<br />

3,<br />

y<br />

1<br />

,<br />

3<br />

2<br />

<strong>vectores</strong><br />

los<br />

Dados<br />

b) −<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

→<br />

→<br />

b<br />

a<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

−<br />

−<br />

+<br />

− b<br />

a<br />

;<br />

b<br />

a<br />

;<br />

b<br />

a<br />

3<br />

1<br />

2<br />

2<br />

3


2<br />

:<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

−<br />

−<br />

+<br />

+<br />

− v<br />

u<br />

v<br />

u<br />

,<br />

v<br />

u<br />

v<br />

u<br />

3<br />

1<br />

y<br />

3<br />

2<br />

2<br />

dibuja<br />

figura,<br />

la<br />

muestra<br />

que<br />

<strong>vectores</strong><br />

los<br />

son<br />

y<br />

Si<br />

a)<br />

Ejercicio nº 3.-<br />

( )<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

−<br />

+<br />

−<br />

+<br />

−<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

b<br />

a<br />

;<br />

b<br />

a<br />

;<br />

b<br />

a<br />

b<br />

a<br />

2<br />

1<br />

2<br />

5<br />

1<br />

5<br />

:<br />

<strong>vectores</strong><br />

los<br />

<strong>de</strong><br />

s<br />

coor<strong>de</strong>nada<br />

las<br />

obtén<br />

,<br />

3<br />

1,<br />

y<br />

3<br />

,<br />

5<br />

2<br />

son<br />

y<br />

<strong>de</strong><br />

s<br />

coor<strong>de</strong>nada<br />

las<br />

Si<br />

b)<br />

:<br />

3<br />

2<br />

y<br />

2<br />

,<br />

dibuja<br />

ellos,<br />

<strong>de</strong><br />

partir<br />

A<br />

figura.<br />

la<br />

muestra<br />

que<br />

los<br />

son<br />

y<br />

<strong>vectores</strong><br />

Los<br />

a)<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

+<br />

+<br />

−<br />

−<br />

− v<br />

u<br />

v<br />

u<br />

v<br />

u<br />

v<br />

u<br />

Ejercicio nº 4.-<br />

( )<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

+<br />

+<br />

−<br />

+<br />

−<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

−<br />

b<br />

a<br />

;<br />

b<br />

a<br />

;<br />

b<br />

a<br />

b<br />

a<br />

2<br />

2<br />

1<br />

4<br />

3<br />

:<br />

<strong>de</strong><br />

s<br />

coor<strong>de</strong>nada<br />

las<br />

obtén<br />

,<br />

4<br />

1<br />

1,<br />

y<br />

1<br />

2,<br />

son<br />

y<br />

<strong>vectores</strong><br />

los<br />

<strong>de</strong><br />

s<br />

coor<strong>de</strong>nada<br />

las<br />

Si<br />

b)


Ejercicio nº 5.-<br />

a) A la vista <strong>de</strong> la siguiente figura, dibuja los <strong>vectores</strong>:<br />

→ → → 1 → → →<br />

− u+ 2v<br />

; u+<br />

v;<br />

u−<br />

2v<br />

2<br />

→ ⎛ − 3<br />

b) Dados los <strong>vectores</strong> a ⎜ ,<br />

⎝ 4<br />

→ ⎞<br />

2⎟<br />

y b<br />

⎠<br />

−<br />

→ 1 →<br />

a− b;<br />

2<br />

→ →<br />

− 2 a+<br />

b;<br />

→ →<br />

− 4 a+<br />

b<br />

Ejercicio nº 6.-<br />

a) Escribe los <strong>vectores</strong><br />

→<br />

x,<br />

→<br />

y ,<br />

→<br />

z<br />

( 2, 2)<br />

, obtén las coor<strong>de</strong>nadas<br />

<strong>de</strong>:<br />

como combinación<br />

lineal <strong>de</strong><br />

→<br />

→<br />

u y v:<br />

→<br />

⎛ 1 ⎞<br />

b) Escribe el vector a<br />

−<br />

⎝ 5 ⎠<br />

Ejercicio nº 7.-<br />

a) Expresa los <strong>vectores</strong><br />

→<br />

→<br />

( 0, 17)<br />

com combinación<br />

lineal <strong>de</strong> b ⎜ , 3⎟<br />

y c ( 1, 2).<br />

→<br />

→<br />

→<br />

a, b y c como combinación<br />

lineal <strong>de</strong> los <strong>vectores</strong> u y v:<br />

→<br />

⎛ 1<br />

b) Expresa el vector x<br />

z<br />

⎝ 2<br />

→<br />

→<br />

( 5, − 2)<br />

como combinación<br />

lineal <strong>de</strong> y ( 1, − 2)<br />

y ⎜ , 2 .<br />

→<br />

→<br />

⎞<br />

⎟<br />

⎠<br />

3


Ejercicio nº 8.-<br />

a) Escribe los <strong>vectores</strong><br />

b) Halla las coor<strong>de</strong>nadas<br />

<strong>de</strong>l vector w<br />

→ ⎛ 1 ⎞<br />

u ⎜−<br />

, 1⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

y<br />

→<br />

v ( − 3, 2)<br />

Ejercicio nº 9.-<br />

→<br />

→<br />

→<br />

a, b y c como combinación<br />

lineal <strong>de</strong> x e y:<br />

→<br />

( 1, 0)<br />

( − 2, 3)<br />

a) Halla las coor<strong>de</strong>nadas<br />

<strong>de</strong>l vector u −<br />

<br />

con respecto a la base formada por<br />

→<br />

→<br />

con respecto a la base formada por los <strong>vectores</strong><br />

⎛ 1 ⎞ <br />

v ⎜ 2, − ⎟ y w ( 1, − 1)<br />

⎝ 3 ⎠<br />

<br />

<br />

b) Expresa los <strong>vectores</strong> x,<br />

y,<br />

z como combinación<br />

lineal <strong>de</strong> los <strong>vectores</strong> a y b :<br />

Ejercicio nº 10.-<br />

<br />

⎛ 1 ⎞<br />

a) Expresa el vector x<br />

⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

( 4, 1)<br />

como combinación<br />

lineal <strong>de</strong> los <strong>vectores</strong> y ( 2, − 3 ) y z ⎜ , 1 .<br />

4


Ejercicio nº 11.-<br />

→<br />

<br />

Dados x<br />

k<br />

→<br />

( 5, − 4)<br />

, y ( 3, 2)<br />

y z ( 1, ):<br />

a) Halla el valor <strong>de</strong><br />

k<br />

para que<br />

→<br />

x<br />

y<br />

b) Halla un vector unitario con la misma dirección y el mismo sentido que<br />

Ejercicio nº 12.-<br />

→<br />

→<br />

( 1, − 3)<br />

y b ( , 2):<br />

Si a<br />

m<br />

a) Halla el valor <strong>de</strong><br />

m<br />

para que<br />

b) Calcula el ángulo formado por<br />

Ejercicio nº 13.-<br />

→<br />

→<br />

→<br />

z<br />

→<br />

formen un ángulo 90<br />

a y b sean perpendiculares.<br />

→<br />

a<br />

→<br />

y c siendo<br />

→<br />

c ( 4, 2).<br />

→<br />

→<br />

( − 1, 4)<br />

, v ( 3, m)<br />

y w ( 2, 3):<br />

Dados los <strong>vectores</strong> u<br />

−<br />

a) Calcula<br />

m<br />

para que<br />

b) Halla el ángulo que forman<br />

Ejercicio nº 14.-<br />

→<br />

u<br />

→<br />

→<br />

y v sean perpendiculares.<br />

→<br />

u<br />

→<br />

y w .<br />

→<br />

( a,<br />

3)<br />

e y ( 1, b)<br />

.<br />

Consi<strong>de</strong>ra los <strong>vectores</strong> x<br />

<br />

sean perpendiculares<br />

y que x = 5.<br />

Ejercicio nº 15.-<br />

<br />

.<br />

→<br />

x .<br />

− Halla los valores <strong>de</strong> a y b para que x e y<br />

a) Halla el ángulo que forman los <strong>vectores</strong><br />

→ 3 4 →<br />

⎛ − ⎞<br />

a ⎜ , ⎟ y b ( 1, 1)<br />

⎝ 5 5 ⎠<br />

→<br />

⎛ 3 − 4 ⎞<br />

b) ¿Cuál sería el valor <strong>de</strong> x<br />

para que el vector u<br />

⎟<br />

⎝ 5 5 ⎠<br />

→<br />

( 1,<br />

x ) fuera perpendicular<br />

a a ⎜ , ?<br />

→<br />

→<br />

5


Ejercicio nº 1.-<br />

a) Si<br />

→<br />

→<br />

u y v<br />

Soluciones ejercicios <strong>de</strong> Vectores<br />

son los siguientes <strong>vectores</strong>, dibuja<br />

b) Las coor<strong>de</strong>nadas<br />

<strong>de</strong> dos <strong>vectores</strong> son<br />

Solución:<br />

a)<br />

→<br />

→<br />

− 3a+<br />

2b;<br />

→ 1 →<br />

− a+<br />

b;<br />

2<br />

→<br />

a<br />

1 → → ⎛ ⎞<br />

⎜a−<br />

b⎟<br />

3 ⎝ ⎠<br />

→ →<br />

⎛ 1 ⎞<br />

b) − 3a<br />

+ 2b<br />

= −3<br />

−<br />

−<br />

⎝ 2 ⎠<br />

→ 1 →<br />

− a+<br />

b = −<br />

2<br />

1 → → ⎛ ⎞ 1 ⎡<br />

⎜a−<br />

b⎟<br />

= ⎢<br />

3 ⎝ ⎠ 3 ⎣<br />

Ejercicio nº 2.-<br />

a) Dibuja los <strong>vectores</strong><br />

→ → → → → 1 →<br />

2u−<br />

v , − u+<br />

v y − u+<br />

v .<br />

2<br />

⎛ 1<br />

−<br />

⎝ 2<br />

( 2,<br />

− 3)<br />

+ 2⎜<br />

, 2⎟<br />

= ( − 6,<br />

9)<br />

+ ( − 1,<br />

4)<br />

= ( 7,<br />

13)<br />

1 ⎛ 1<br />

−<br />

⎝<br />

⎞<br />

( 2,<br />

− 3)<br />

+ ⎜ , 2⎟<br />

= ( − 2,<br />

3)<br />

+ ⎜ , 1⎟<br />

= ⎜ , 4⎟<br />

2 2<br />

4 ⎠ ⎝ 4 ⎠<br />

⎛ 1<br />

−<br />

⎠<br />

⎞⎤<br />

1 ⎛ 5<br />

⎞<br />

⎟<br />

⎠<br />

→<br />

( 2, − 3)<br />

y b⎜<br />

, 2 . Obtén las coor<strong>de</strong>nadas<br />

<strong>de</strong>:<br />

⎛ 1<br />

−<br />

⎝<br />

⎞<br />

⎛ − 9<br />

⎛ 5 − 5 ⎞<br />

( 2,<br />

− 3)<br />

− ⎜ , 2⎟⎥<br />

= ⎜ , − 5⎟<br />

= ⎜ , ⎟<br />

⎝ 2 ⎠ 3 ⎝ 2 ⎠ ⎝ 6 3 ⎠<br />

⎦<br />

→ → → 1 → → →<br />

→ →<br />

u−<br />

v , − u+<br />

v y 2u+<br />

3v<br />

, siendo u y v<br />

2<br />

⎞<br />

⎞<br />

los que muestra la figura:<br />

6


→ 2<br />

→<br />

⎛ ⎞<br />

b) Dados los <strong>vectores</strong> a ⎜ , − 1⎟<br />

y b<br />

⎝ 3 ⎠<br />

−<br />

→ →<br />

− 3a<br />

+ 2b;<br />

→ →<br />

2a−<br />

b;<br />

→ 1 →<br />

a−<br />

b<br />

3<br />

Solución:<br />

a)<br />

( 3, 2)<br />

, obtén las coor<strong>de</strong>nadas<br />

<strong>de</strong>:<br />

→ → ⎛ 2 ⎞<br />

b) − 3 a+<br />

2 b = −3⎜<br />

, −1⎟<br />

+ 2<br />

−<br />

⎝ 3 ⎠<br />

⎛ ⎞<br />

− = ⎜ − ⎟ −<br />

⎝ ⎠<br />

→ → 2<br />

2a b 2 , 1<br />

3<br />

1 ⎛ 2 ⎞ 1<br />

b = ⎜ , −1⎟<br />

−<br />

3 ⎝ 3 ⎠ 3<br />

− → →<br />

a<br />

Ejercicio nº 3.-<br />

a) Si<br />

→<br />

→<br />

u y v<br />

( 3,<br />

− 2)<br />

= ( − 2,<br />

3)<br />

+ ( 6,<br />

− 4)<br />

= ( 4,<br />

1)<br />

⎛ 4<br />

⎞<br />

⎛ − 5<br />

( 3,<br />

− 2)<br />

= ⎜ , − 2⎟<br />

− ( 3,<br />

− 2)<br />

= ⎜ , 0⎟<br />

⎝ 3 ⎠<br />

⎝ 3 ⎠<br />

⎛ 2<br />

⎞<br />

⎛ − 2 ⎞<br />

( 3,<br />

− 2)<br />

= ⎜ , −1⎟<br />

− ⎜1,<br />

⎟ = ⎜ , ⎟<br />

3 ⎝ 3 ⎠ 3 3 ⎠<br />

⎝<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎛ −1<br />

−1⎞<br />

son los <strong>vectores</strong> que muestra la figura, dibuja<br />

⎝<br />

→ → 2 → → 1 →<br />

− u+<br />

2v<br />

, u+<br />

v y − u−<br />

v<br />

3 3<br />

→<br />

:<br />

7


8<br />

( )<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

−<br />

+<br />

−<br />

+<br />

−<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

b<br />

a<br />

;<br />

b<br />

a<br />

;<br />

b<br />

a<br />

b<br />

a<br />

2<br />

1<br />

2<br />

5<br />

1<br />

5<br />

:<br />

<strong>vectores</strong><br />

los<br />

<strong>de</strong><br />

s<br />

coor<strong>de</strong>nada<br />

las<br />

obtén<br />

,<br />

3<br />

1,<br />

y<br />

3<br />

,<br />

5<br />

2<br />

son<br />

y<br />

<strong>de</strong><br />

s<br />

coor<strong>de</strong>nada<br />

las<br />

Si<br />

b)<br />

Solución:<br />

a)<br />

( ) ( ) ⎟ ⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛ −<br />

=<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛ −<br />

+<br />

−<br />

=<br />

−<br />

+<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

=<br />

+ →<br />

→<br />

5<br />

72<br />

,<br />

5<br />

9<br />

5<br />

3<br />

,<br />

5<br />

1<br />

15<br />

,<br />

2<br />

3<br />

,<br />

1<br />

5<br />

1<br />

3<br />

,<br />

5<br />

2<br />

5<br />

5<br />

1<br />

5<br />

b) b<br />

a<br />

( ) ( ) ⎟ ⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛ −<br />

=<br />

−<br />

+<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛ −<br />

=<br />

−<br />

+<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

−<br />

=<br />

+<br />

−<br />

→<br />

→<br />

9<br />

,<br />

5<br />

12<br />

6<br />

,<br />

2<br />

3<br />

,<br />

5<br />

2<br />

3<br />

,<br />

1<br />

2<br />

3<br />

,<br />

5<br />

2<br />

2 b<br />

a<br />

( ) ( ) ⎟ ⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛ −<br />

=<br />

−<br />

−<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛ −<br />

=<br />

−<br />

−<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

=<br />

− →<br />

→<br />

2<br />

9<br />

,<br />

5<br />

6<br />

3<br />

,<br />

1<br />

2<br />

3<br />

,<br />

5<br />

1<br />

3<br />

,<br />

1<br />

3<br />

,<br />

5<br />

2<br />

2<br />

1<br />

2<br />

1<br />

b<br />

a<br />

:<br />

3<br />

2<br />

y<br />

2<br />

,<br />

dibuja<br />

ellos,<br />

<strong>de</strong><br />

partir<br />

A<br />

figura.<br />

la<br />

muestra<br />

que<br />

los<br />

son<br />

y<br />

<strong>vectores</strong><br />

Los<br />

a)<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

+<br />

+<br />

−<br />

−<br />

− v<br />

u<br />

v<br />

u<br />

v<br />

u<br />

v<br />

u<br />

Ejercicio nº 4.-<br />

( )<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

+<br />

+<br />

−<br />

+<br />

−<br />

⎟<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎜<br />

⎝<br />

⎛<br />

−<br />

−<br />

b<br />

a<br />

;<br />

b<br />

a<br />

;<br />

b<br />

a<br />

b<br />

a<br />

2<br />

2<br />

1<br />

4<br />

3<br />

:<br />

<strong>de</strong><br />

s<br />

coor<strong>de</strong>nada<br />

las<br />

obtén<br />

,<br />

4<br />

1<br />

1,<br />

y<br />

1<br />

2,<br />

son<br />

y<br />

<strong>vectores</strong><br />

los<br />

<strong>de</strong><br />

s<br />

coor<strong>de</strong>nada<br />

las<br />

Si<br />

b)


Solución:<br />

a)<br />

→ →<br />

⎛ − 1⎞<br />

b) − 3a+<br />

4b<br />

= −3<br />

−<br />

⎝ 4 ⎠<br />

→<br />

→<br />

− a+<br />

b = −<br />

1<br />

2<br />

→<br />

a<br />

1<br />

2b<br />

=<br />

2<br />

+ →<br />

Ejercicio nº 5.-<br />

( − 2,<br />

1)<br />

+ 4⎜1,<br />

⎟ = ( 6,<br />

− 3)<br />

+ ( 4,<br />

− 1)<br />

= ( 10,<br />

4)<br />

⎛ − 1⎞<br />

⎛ − 1⎞<br />

⎛ − 5 ⎞<br />

( − 2,<br />

1)<br />

+ ⎜1,<br />

⎟ = ( 2,<br />

− 1)<br />

+ ⎜1,<br />

⎟ = ⎜3,<br />

⎟<br />

⎝ 4 ⎠<br />

⎝ 4 ⎠ ⎝ 4 ⎠<br />

⎛ − 1⎞<br />

⎝ 4 ⎠<br />

⎛<br />

−<br />

⎝<br />

1 ⎞<br />

2 ⎠<br />

⎛ − 1⎞<br />

⎝ 2 ⎠<br />

( − 2,<br />

1)<br />

+ 2⎜1,<br />

⎟ = ⎜ 1,<br />

⎟ + ⎜2,<br />

⎟ = ( 1,<br />

0)<br />

a) A la vista <strong>de</strong> la siguiente figura, dibuja los <strong>vectores</strong>:<br />

→ → → 1 → → →<br />

− u+ 2v<br />

; u+<br />

v;<br />

u−<br />

2v<br />

2<br />

→ ⎛ − 3<br />

b) Dados los <strong>vectores</strong> a ⎜ ,<br />

⎝ 4<br />

→ ⎞<br />

2⎟<br />

y b<br />

⎠<br />

−<br />

→ 1<br />

→<br />

a− b;<br />

2<br />

→ →<br />

− 2 a+<br />

b;<br />

→ →<br />

− 4 a+<br />

b<br />

( 2, 2)<br />

, obtén las coor<strong>de</strong>nadas<br />

<strong>de</strong>:<br />

9


Solución:<br />

a)<br />

⎛ − ⎞<br />

− = ⎜ ⎟ −<br />

⎝ ⎠<br />

→ → 1 3 1<br />

b) a b , 2<br />

2 4 2<br />

⎛ − 3<br />

⎞<br />

⎛ − 7<br />

( 2,<br />

− 2)<br />

= ⎜<br />

⎝ 4<br />

, 2⎟<br />

− ( 1,<br />

−1)<br />

= ⎜<br />

⎠ ⎝ 4<br />

, 3⎟<br />

⎠<br />

⎛ 3 ⎞<br />

⎛ 7 ⎞<br />

+ ( 2,<br />

− 2)<br />

= ⎜ , − 4⎟<br />

+ ( 2,<br />

− 2)<br />

= ⎜ , − 6⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

⎝ 2 ⎠<br />

⎞<br />

⎟ + ( 2,<br />

− 2)<br />

= ( 3,<br />

− 8)<br />

+ ( 2,<br />

− 2)<br />

= ( 5,<br />

10)<br />

→ → ⎛ − 3 ⎞<br />

− 2a + b = −2⎜<br />

, 2⎟<br />

⎝ 4 ⎠<br />

→ → ⎛ − 3<br />

− 4a + b = −4⎜<br />

,<br />

⎝ 4<br />

2<br />

⎠<br />

−<br />

Ejercicio nº 6.-<br />

a) Escribe los <strong>vectores</strong><br />

→<br />

x,<br />

→<br />

y ,<br />

→<br />

z<br />

como combinación<br />

lineal <strong>de</strong><br />

⎞<br />

→<br />

→<br />

u y v:<br />

→<br />

⎛ 1 ⎞<br />

b) Escribe el vector a<br />

−<br />

⎝ 5 ⎠<br />

Solución:<br />

a)<br />

→<br />

→<br />

( 0, 17)<br />

com combinación<br />

lineal <strong>de</strong> b ⎜ , 3⎟<br />

y c ( 1, 2).<br />

b) Tenemos que encontrar dos números, m y n, tales que:<br />

→<br />

→<br />

→<br />

,<br />

a<br />

= m ⋅ b + n ⋅ c<br />

es <strong>de</strong>cir:<br />

10


⎛ 1<br />

⎝ 5<br />

⎛ m<br />

⎝ 5<br />

⎛ m<br />

( 0,<br />

17)<br />

= m ⋅ ⎜ , 3⎟<br />

+ n ⋅ ( − 1,<br />

2)<br />

⎠<br />

⎞<br />

( 0,<br />

17)<br />

= ⎜ , 3m⎟<br />

+ ( − n,<br />

2n)<br />

( 0,<br />

17)<br />

= ⎜ − n,<br />

3m<br />

+ 2n⎟<br />

⎝ 5<br />

⎠<br />

17 3 2<br />

5<br />

m ⎫<br />

0 = − n ⎪<br />

⎬<br />

= m + n⎪⎭<br />

m = 5 n = 5<br />

Por tanto:<br />

→<br />

→<br />

→<br />

a = 5 ⋅ b+<br />

1⋅<br />

c,<br />

⎛ 1<br />

⎝ 5<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎞<br />

0 = m − 5n<br />

⎫<br />

17 = 3m<br />

+ 2n<br />

⎬<br />

⎭<br />

es <strong>de</strong>cir:<br />

( 0, 17)<br />

= 5⎜<br />

, 3⎟<br />

+ ( − 1,<br />

2)<br />

Ejercicio nº 7.-<br />

a) Expresa los <strong>vectores</strong><br />

⎞<br />

⎠<br />

→<br />

→<br />

→<br />

5n<br />

= m<br />

17 = 15n<br />

+ 2n<br />

→<br />

17 = 17n<br />

→<br />

n = 1<br />

a, b y c como combinación<br />

lineal <strong>de</strong> los <strong>vectores</strong> u y v:<br />

→<br />

⎛ 1<br />

b) Expresa el vector x<br />

z<br />

⎝ 2<br />

Solución:<br />

a)<br />

→<br />

→<br />

( 5, − 2)<br />

como combinación<br />

lineal <strong>de</strong> y ( 1, − 2)<br />

y ⎜ , 2 .<br />

b) Hemos <strong>de</strong> encontrar dos números, m y n, tales que:<br />

→<br />

→<br />

→<br />

,<br />

x<br />

= m ⋅ y+<br />

n ⋅ z<br />

es <strong>de</strong>cir:<br />

→<br />

→<br />

⎞<br />

⎟<br />

⎠<br />

11


( 5,<br />

− 2)<br />

= m ( 1,<br />

− 2)<br />

( 5,<br />

− 2)<br />

= ( m,<br />

− 2m)<br />

⎛<br />

⎛ 1 ⎞<br />

+ n ⎜ , 2⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

⎛ n ⎞<br />

+ ⎜ , 2n⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

⎞<br />

( 5,<br />

− 2)<br />

= ⎜m<br />

+ , − 2m<br />

+ 2n⎟<br />

⎝ 2<br />

⎠<br />

n<br />

n ⎫<br />

5 = m + ⎪<br />

2 ⎬<br />

− 2 = −2m<br />

+ 2n⎪⎭<br />

10 = 2m<br />

+ n ⎫<br />

− 2 = −2m<br />

+ 2n<br />

⎬<br />

⎭<br />

n = 10 − 2m<br />

⎫<br />

− 1 = −m<br />

+ n<br />

⎬<br />

⎭<br />

n = 10 − 2m⎫<br />

n = −1+<br />

m<br />

⎬<br />

⎭<br />

10 − 2m<br />

= −1+<br />

m<br />

Por tanto:<br />

→ − 2m<br />

− m = −1−<br />

10 → − 3m<br />

= −11<br />

11<br />

→ m = ;<br />

3<br />

11<br />

n = −1+<br />

m = −1+<br />

=<br />

3<br />

→ 11 → 8 →<br />

x = y + z,<br />

es <strong>de</strong>cir:<br />

3 3<br />

5,<br />

− 2<br />

11<br />

= 1,<br />

− 2<br />

3<br />

8 ⎛ 1 ⎞<br />

+ ⎜ , 2<br />

3 ⎝ 2<br />

( ) ( ) ⎟ ⎠<br />

Ejercicio nº 8.-<br />

a) Escribe los <strong>vectores</strong><br />

b) Halla las coor<strong>de</strong>nadas<br />

<strong>de</strong>l vector w<br />

→ ⎛ 1 ⎞<br />

u ⎜−<br />

, 1⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

y<br />

→<br />

v ( − 3, 2)<br />

Solución:<br />

a)<br />

→<br />

→<br />

→<br />

a, b y c como combinación<br />

lineal <strong>de</strong> x e y:<br />

→<br />

( 1, 0)<br />

b) Tenemos que hallar dos números, m y n, tales que:<br />

→<br />

→<br />

→<br />

,<br />

w<br />

= m ⋅ u+<br />

n ⋅ v<br />

es <strong>de</strong>cir:<br />

con respecto a la base formada por<br />

→<br />

→<br />

8<br />

3<br />

12


⎛ 1<br />

−<br />

⎝ 2<br />

⎛ m<br />

−<br />

⎝ 2<br />

⎛ m<br />

( 1,<br />

0)<br />

= m ⎜ , 1⎟<br />

+ n(<br />

− 3,<br />

2)<br />

⎠<br />

⎞<br />

( 1,<br />

0)<br />

= ⎜ , m⎟<br />

+ ( − 3n,<br />

2n)<br />

( 1,<br />

0)<br />

= ⎜−<br />

− 3n,<br />

m + 2n⎟<br />

⎝ 2<br />

⎠<br />

m ⎫<br />

1 = − − 3n⎪<br />

2 ⎬<br />

0 = m + 2n<br />

⎪⎭<br />

m = -2n = 1<br />

⎠<br />

⎞<br />

⎞<br />

2 = −m<br />

− 6n⎫<br />

− 2n<br />

= m<br />

⎬<br />

⎭<br />

Por tanto:<br />

→ → 1 → ⎛ ⎞<br />

w = 1⋅<br />

u+<br />

⎜−<br />

⎟ ⋅ v,<br />

es <strong>de</strong>cir:<br />

⎝ 2 ⎠<br />

⎛ 1 ⎞ 1<br />

( 1 , 0)<br />

= ⎜−<br />

, 1⎟<br />

− ( − 3,<br />

2)<br />

⎝ 2 ⎠ 2<br />

→<br />

2 = 2n<br />

− 6n<br />

2 = −4n<br />

→<br />

n =<br />

2<br />

− 4<br />

1<br />

= −<br />

2<br />

Las coor<strong>de</strong>nadas<br />

<strong>de</strong> w respecto a la base formada por u y v<br />

Ejercicio nº 9.-<br />

( − 2, 3)<br />

a) Halla las coor<strong>de</strong>nadas<br />

<strong>de</strong>l vector u −<br />

<br />

→<br />

→<br />

son:<br />

⎛ 1 ⎞<br />

⎜1,<br />

− ⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

con respecto a la base formada por los <strong>vectores</strong><br />

⎛ 1 ⎞ <br />

v ⎜ 2, − ⎟ y w ( 1, − 1)<br />

⎝ 3 ⎠<br />

<br />

<br />

b) Expresa los <strong>vectores</strong> x,<br />

y,<br />

z como combinación<br />

lineal <strong>de</strong> los <strong>vectores</strong> a y b :<br />

Solución:<br />

a) Hemos <strong>de</strong> hallar dos números, m y n, tales que:<br />

→<br />

→<br />

→<br />

,<br />

u = m ⋅ v + n ⋅ w<br />

es <strong>de</strong>cir:<br />

( − 2,<br />

− 3)<br />

= m ⋅ ⎜2,<br />

− ⎟ + n ⋅ ( 1,<br />

− 1)<br />

⎛<br />

( − 2,<br />

− 3)<br />

= ⎜2m,<br />

− ⎟ + ( n,<br />

− n)<br />

⎝<br />

⎛<br />

⎛<br />

⎝<br />

1 ⎞<br />

3 ⎠<br />

m ⎞<br />

3 ⎠<br />

m<br />

( − 2,<br />

− 3)<br />

= ⎜2m<br />

+ n,<br />

− − n⎟<br />

⎝ 3 ⎠<br />

− 2 = 2m<br />

+ n ⎫<br />

⎪<br />

− m<br />

− 3 = − n<br />

⎬<br />

3 ⎪⎭<br />

− 2 = 2m<br />

+ n ⎫<br />

− 9 = −m<br />

− 3n<br />

⎬<br />

⎭<br />

− 2 − 2m<br />

= n<br />

− 9 = −m<br />

− 3<br />

−9<br />

= −m<br />

+ 6 + 6m<br />

→ − 9 − 6 = −m<br />

+ 6m<br />

→<br />

n = −2<br />

− 2m<br />

= −2<br />

+ 6 = 4<br />

⎞<br />

( ) ⎬<br />

⎭ ⎫<br />

− 2 − 2m<br />

− 15 = 5m<br />

→<br />

m = −3<br />

13


)<br />

Por tanto:<br />

→<br />

→<br />

→<br />

u = −3v<br />

+ 4w,<br />

⎛<br />

es <strong>de</strong>cir:<br />

1 ⎞<br />

3 ⎠<br />

( − 2, − 3)<br />

= −3⎜2,<br />

− ⎟ + 4(<br />

1,<br />

− 1)<br />

⎝<br />

→<br />

( 3 4)<br />

Las coor<strong>de</strong>nadas<br />

<strong>de</strong> u con respecto a la base formada por v y w son − ,<br />

Ejercicio nº 10.-<br />

<br />

⎛ 1 ⎞<br />

a) Expresa el vector x<br />

⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

Solución:<br />

( 4, 1)<br />

como combinación<br />

lineal <strong>de</strong> los <strong>vectores</strong> y ( 2, − 3 ) y z ⎜ , 1 .<br />

a) Tenemos que hallar dos números, m y n, tales que:<br />

→<br />

→<br />

→<br />

,<br />

x = m ⋅ y + n ⋅ z<br />

( 4,<br />

1)<br />

= m(<br />

2,<br />

− 3)<br />

( 4,<br />

1)<br />

= ( 2m,<br />

− 3m)<br />

⎛<br />

es <strong>de</strong>cir:<br />

⎛ 1 ⎞<br />

+ n⎜<br />

, 1⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

⎛ n ⎞<br />

+ ⎜ , n⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

n ⎞<br />

( 4,<br />

1)<br />

= ⎜2m<br />

+ , − 3m<br />

+ n⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

n ⎫<br />

4<br />

= 2m<br />

+ ⎪<br />

2 ⎬<br />

1 = −3m<br />

+ n⎪⎭<br />

8 = 4m<br />

+ n ⎫<br />

1 = −3m<br />

+ n<br />

⎬<br />

⎭<br />

8 − 4m<br />

= n⎫<br />

1+<br />

3m<br />

= n<br />

⎬<br />

⎭<br />

→<br />

8 − 4m<br />

= 1+<br />

3m⎫<br />

8 − 1 = 3m<br />

+ 4m<br />

⎬<br />

⎭<br />

→<br />

.<br />

14


)<br />

7 = 7m<br />

→<br />

m = 1<br />

n = 1+<br />

3m<br />

= 1+<br />

3 = 4<br />

Por tanto:<br />

→<br />

→<br />

→<br />

x = 1⋅<br />

y+<br />

4 ⋅ z;<br />

es <strong>de</strong>cir:<br />

⎛ 1<br />

( 4 , 1)<br />

= ( 2,<br />

−3)<br />

+ 4⎜<br />

, 1⎟<br />

⎝ 2 ⎠<br />

Ejercicio nº 11.-<br />

→<br />

<br />

Dados x<br />

k<br />

→<br />

( 5, − 4)<br />

, y ( 3, 2)<br />

y z ( 1, ):<br />

a) Halla el valor <strong>de</strong><br />

k<br />

⎞<br />

para que<br />

→<br />

x<br />

y<br />

b) Halla un vector unitario con la misma dirección y el mismo sentido que<br />

Solución:<br />

<br />

a) Para que x y z<br />

ser igual a cero:<br />

⋅ → →<br />

x<br />

→<br />

formen un ángulo <strong>de</strong> 90<br />

5<br />

z = ( 5 , − 4)<br />

⋅ ( 1,<br />

k ) = 5 − 4k<br />

= 0 → k =<br />

4<br />

→<br />

b) Hallamos el módulo <strong>de</strong> x<br />

→<br />

x<br />

=<br />

5<br />

2<br />

+<br />

2 ( − 4)<br />

= 25 + 16 = 41<br />

El vector unitario con la misma<br />

Ejercicio nº 12.-<br />

→<br />

⎛ 5 − 4 ⎞<br />

⎜ ,<br />

⎟<br />

⎝ 41 41 ⎠<br />

→<br />

( 1, − 3)<br />

y b ( , 2):<br />

Si a<br />

m<br />

a) Halla el valor <strong>de</strong><br />

m<br />

para que<br />

b) Calcula el ángulo formado por<br />

z<br />

dirección<br />

→<br />

→<br />

formen un ángulo 90<br />

<br />

<br />

.<br />

→<br />

x .<br />

(sean perpendiculares),<br />

su producto escalar ha <strong>de</strong><br />

y sentido que<br />

→<br />

x<br />

será:<br />

a y b sean perpendiculares.<br />

→<br />

a<br />

→<br />

y c siendo<br />

→<br />

c ( 4, 2).<br />

15


Solución:<br />

<br />

a) Para que a y b<br />

⋅ → →<br />

a<br />

b =<br />

⎛ ⎞<br />

⎜ ⎟<br />

⎜ ⎟<br />

=<br />

⎝ ⎠<br />

∧<br />

→ →<br />

b) cos a,<br />

c<br />

sean perpendiculares,<br />

su producto escalar <strong>de</strong>be ser cero :<br />

( 1 , − 3)<br />

⋅ ( m,<br />

2)<br />

= m − 6 = 0 → m = 6<br />

=<br />

Ejercicio nº 13.-<br />

a ⋅ c<br />

→<br />

a<br />

→<br />

⋅<br />

→<br />

→<br />

c<br />

−0,<br />

14<br />

→<br />

=<br />

→<br />

1<br />

2<br />

+<br />

( 1,<br />

3)<br />

⋅ ( 4,<br />

2)<br />

2 ( − 3)<br />

⋅ 4<br />

2<br />

+ 2<br />

⎛ ⎞<br />

⎜<br />

,<br />

⎟ <br />

⎜ ⎟<br />

= 98 7'48''<br />

⎝ ⎠<br />

∧<br />

→ →<br />

a c<br />

2<br />

=<br />

4 − 6<br />

10 ⋅ 20<br />

→<br />

→<br />

( − 1, 4)<br />

, v ( 3, m)<br />

y w ( 2, 3):<br />

Dados los <strong>vectores</strong> u<br />

−<br />

a) Calcula<br />

m<br />

para que<br />

b) Halla el ángulo que forman<br />

Solución:<br />

a) Para que<br />

⋅ → →<br />

→<br />

u<br />

u v =<br />

⎛ ⎞<br />

b)<br />

⎜<br />

,<br />

⎟<br />

⎜ ⎟<br />

=<br />

⎝ ⎠<br />

∧<br />

→ →<br />

cos u w<br />

Así,<br />

Ejercicio nº 14.-<br />

→<br />

→<br />

u<br />

→<br />

y v sean perpendiculares.<br />

→<br />

u<br />

→<br />

y w .<br />

=<br />

− 2<br />

200<br />

y v sean perpendiculares,<br />

su producto escalar ha <strong>de</strong> ser cero, es <strong>de</strong>cir:<br />

1 , 4 ⋅ 3,<br />

m = −3<br />

+ 4m<br />

= 0 →<br />

3<br />

m =<br />

4<br />

( − ) ( )<br />

u ⋅w<br />

→<br />

→<br />

→<br />

→<br />

u ⋅ w<br />

=<br />

⎛ ⎞<br />

⎜<br />

,<br />

⎟ <br />

⎜ ⎟<br />

= 160 20'46''.<br />

⎝ ⎠<br />

∧ → →<br />

u w<br />

− 2 −12<br />

2 2 2<br />

( −1)<br />

+ 4 ⋅ 2 + ( − 3)<br />

→<br />

→<br />

( a,<br />

3)<br />

e y ( 1, b)<br />

.<br />

Consi<strong>de</strong>ra los <strong>vectores</strong> x<br />

<br />

sean perpendiculares<br />

y que x = 5.<br />

Solución:<br />

1.º )<br />

2.º )<br />

Para que<br />

⋅ → →<br />

→<br />

x<br />

e<br />

→<br />

y<br />

( a,<br />

3)<br />

⋅ ( −1,<br />

)<br />

2<br />

=<br />

−14<br />

−14<br />

= = −0,<br />

94<br />

17 ⋅ 13 221<br />

− Halla los valores <strong>de</strong> a y b para que x e y<br />

sean perpendiculares,<br />

su producto escalar ha <strong>de</strong> ser cero, es <strong>de</strong>cir<br />

b = −a<br />

+ 3b<br />

= 0 → b<br />

a<br />

3<br />

x y =<br />

=<br />

Hallamos el módulo<br />

<strong>de</strong><br />

→<br />

x<br />

e igualamos a 5:<br />

2 2 2<br />

x = a + 3 = a + 9 = 5 → a<br />

<br />

2<br />

+ 9 = 25<br />

=<br />

→<br />

:<br />

→<br />

16


2<br />

a = 25 − 9 = 16 → a = ±<br />

⎧<br />

⎪a<br />

= 4<br />

16 → ⎨<br />

⎪a<br />

= −4<br />

⎪⎩<br />

→<br />

→<br />

4<br />

b =<br />

3<br />

4<br />

b = −<br />

3<br />

Por tanto, hay dos posibilida<strong>de</strong>s:<br />

a<br />

1<br />

4<br />

4<br />

= 4, b1<br />

= ; a2<br />

= −4,<br />

b2<br />

= −<br />

3<br />

3<br />

Ejercicio nº 15.-<br />

a) Halla el ángulo que forman los <strong>vectores</strong><br />

→ 3 4 →<br />

⎛ − ⎞<br />

a ⎜ , ⎟ y b ( 1, 1)<br />

⎝ 5 5 ⎠<br />

→<br />

⎛ 3 − 4 ⎞<br />

b) ¿Cuál sería el valor <strong>de</strong> x para que el vector u<br />

⎟<br />

⎝ 5 5 ⎠<br />

Solución:<br />

⎛ ⎞<br />

⎜ ⎟<br />

⎜ ⎟<br />

=<br />

⎝ ⎠<br />

∧<br />

→ →<br />

a) cos a,<br />

c<br />

→<br />

→ →<br />

a⋅<br />

b<br />

→<br />

a<br />

⋅<br />

→<br />

b<br />

=<br />

⎛ ⎞<br />

⎜<br />

,<br />

⎟ <br />

⎜ ⎟<br />

= 98 7'48''<br />

⎝ ⎠<br />

∧<br />

→ →<br />

a c<br />

→<br />

→<br />

9<br />

25<br />

3 4<br />

−<br />

5 5<br />

16<br />

+ ⋅<br />

25<br />

1<br />

−<br />

−<br />

=<br />

5 1<br />

= = −0,<br />

14<br />

2 5 2<br />

1+<br />

1<br />

→<br />

( 1,<br />

x ) fuera perpendicular<br />

a a ⎜ , ?<br />

b) Para que u y a sean perpendiculares,<br />

su producto escalar <strong>de</strong>be ser cero:<br />

⎛ 3 − 4 ⎞ 3 4<br />

⋅ = ( 1 , ) ⋅ ⎜ , ⎟ = − = 0<br />

⎝ 5 5 ⎠ 5 5<br />

→ 3 − 4 = 0 →<br />

3<br />

=<br />

4<br />

→ →<br />

x<br />

u<br />

a x<br />

x x<br />

→<br />

17

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