Álgebra lineal Ejemplos
, ,
Paso 1
Asigna un nombre a cada vector.
Paso 2
El primer vector ortogonal es el primer vector del conjunto dado de vectores.
Paso 3
Usa la fórmula para hallar los demás vectores ortogonales.
Paso 4
Paso 4.1
Usa la fórmula para obtener .
Paso 4.2
Sustituye por .
Paso 4.3
Obtén .
Paso 4.3.1
Obtén el producto escalar.
Paso 4.3.1.1
El producto escalar de dos vectores es la suma de los productos de los componentes.
Paso 4.3.1.2
Simplifica.
Paso 4.3.1.2.1
Simplifica cada término.
Paso 4.3.1.2.1.1
Multiplica por .
Paso 4.3.1.2.1.2
Multiplica por .
Paso 4.3.1.2.1.3
Multiplica por .
Paso 4.3.1.2.2
Suma y .
Paso 4.3.1.2.3
Suma y .
Paso 4.3.2
Obtén la norma de .
Paso 4.3.2.1
La norma es la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de cada elemento en el vector.
Paso 4.3.2.2
Simplifica.
Paso 4.3.2.2.1
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 4.3.2.2.2
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 4.3.2.2.3
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 4.3.2.2.4
Suma y .
Paso 4.3.2.2.5
Suma y .
Paso 4.3.3
Obtén la proyección de en usando la fórmula de proyección.
Paso 4.3.4
Sustituye por .
Paso 4.3.5
Sustituye por .
Paso 4.3.6
Sustituye por .
Paso 4.3.7
Simplifica el lado derecho.
Paso 4.3.7.1
Reescribe como .
Paso 4.3.7.1.1
Usa para reescribir como .
Paso 4.3.7.1.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 4.3.7.1.3
Combina y .
Paso 4.3.7.1.4
Cancela el factor común de .
Paso 4.3.7.1.4.1
Cancela el factor común.
Paso 4.3.7.1.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 4.3.7.1.5
Evalúa el exponente.
Paso 4.3.7.2
Multiplica por cada elemento de la matriz.
Paso 4.3.7.3
Simplifica cada elemento de la matriz.
Paso 4.3.7.3.1
Multiplica por .
Paso 4.3.7.3.2
Multiplica por .
Paso 4.3.7.3.3
Multiplica por .
Paso 4.4
Sustituye la proyección.
Paso 4.5
Simplifica.
Paso 4.5.1
Combina cada componente de los vectores.
Paso 4.5.2
Resta de .
Paso 4.5.3
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 4.5.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 4.5.5
Resta de .
Paso 4.5.6
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 4.5.7
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 4.5.8
Resta de .
Paso 5
Paso 5.1
Usa la fórmula para obtener .
Paso 5.2
Sustituye por .
Paso 5.3
Obtén .
Paso 5.3.1
Obtén el producto escalar.
Paso 5.3.1.1
El producto escalar de dos vectores es la suma de los productos de los componentes.
Paso 5.3.1.2
Simplifica.
Paso 5.3.1.2.1
Simplifica cada término.
Paso 5.3.1.2.1.1
Multiplica por .
Paso 5.3.1.2.1.2
Multiplica por .
Paso 5.3.1.2.1.3
Multiplica por .
Paso 5.3.1.2.2
Suma y .
Paso 5.3.1.2.3
Suma y .
Paso 5.3.2
Obtén la norma de .
Paso 5.3.2.1
La norma es la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de cada elemento en el vector.
Paso 5.3.2.2
Simplifica.
Paso 5.3.2.2.1
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 5.3.2.2.2
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 5.3.2.2.3
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 5.3.2.2.4
Suma y .
Paso 5.3.2.2.5
Suma y .
Paso 5.3.3
Obtén la proyección de en usando la fórmula de proyección.
Paso 5.3.4
Sustituye por .
Paso 5.3.5
Sustituye por .
Paso 5.3.6
Sustituye por .
Paso 5.3.7
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.3.7.1
Reescribe como .
Paso 5.3.7.1.1
Usa para reescribir como .
Paso 5.3.7.1.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 5.3.7.1.3
Combina y .
Paso 5.3.7.1.4
Cancela el factor común de .
Paso 5.3.7.1.4.1
Cancela el factor común.
Paso 5.3.7.1.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.3.7.1.5
Evalúa el exponente.
Paso 5.3.7.2
Multiplica por cada elemento de la matriz.
Paso 5.3.7.3
Simplifica cada elemento de la matriz.
Paso 5.3.7.3.1
Multiplica por .
Paso 5.3.7.3.2
Multiplica por .
Paso 5.3.7.3.3
Multiplica por .
Paso 5.4
Obtén .
Paso 5.4.1
Obtén el producto escalar.
Paso 5.4.1.1
El producto escalar de dos vectores es la suma de los productos de los componentes.
Paso 5.4.1.2
Simplifica.
Paso 5.4.1.2.1
Simplifica cada término.
Paso 5.4.1.2.1.1
Multiplica .
Paso 5.4.1.2.1.1.1
Multiplica por .
Paso 5.4.1.2.1.1.2
Multiplica por .
Paso 5.4.1.2.1.2
Multiplica por .
Paso 5.4.1.2.1.3
Multiplica por .
Paso 5.4.1.2.2
Suma y .
Paso 5.4.1.2.3
Suma y .
Paso 5.4.2
Obtén la norma de .
Paso 5.4.2.1
La norma es la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de cada elemento en el vector.
Paso 5.4.2.2
Simplifica.
Paso 5.4.2.2.1
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
Paso 5.4.2.2.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 5.4.2.2.1.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 5.4.2.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 5.4.2.2.3
Multiplica por .
Paso 5.4.2.2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 5.4.2.2.5
Eleva a la potencia de .
Paso 5.4.2.2.6
Aplica la regla del producto a .
Paso 5.4.2.2.7
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 5.4.2.2.8
Eleva a la potencia de .
Paso 5.4.2.2.9
Aplica la regla del producto a .
Paso 5.4.2.2.10
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 5.4.2.2.11
Eleva a la potencia de .
Paso 5.4.2.2.12
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.4.2.2.13
Suma y .
Paso 5.4.2.2.14
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.4.2.2.15
Suma y .
Paso 5.4.2.2.16
Cancela el factor común de y .
Paso 5.4.2.2.16.1
Factoriza de .
Paso 5.4.2.2.16.2
Cancela los factores comunes.
Paso 5.4.2.2.16.2.1
Factoriza de .
Paso 5.4.2.2.16.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.4.2.2.16.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.4.2.2.17
Reescribe como .
Paso 5.4.2.2.18
Multiplica por .
Paso 5.4.2.2.19
Combina y simplifica el denominador.
Paso 5.4.2.2.19.1
Multiplica por .
Paso 5.4.2.2.19.2
Eleva a la potencia de .
Paso 5.4.2.2.19.3
Eleva a la potencia de .
Paso 5.4.2.2.19.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.4.2.2.19.5
Suma y .
Paso 5.4.2.2.19.6
Reescribe como .
Paso 5.4.2.2.19.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 5.4.2.2.19.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 5.4.2.2.19.6.3
Combina y .
Paso 5.4.2.2.19.6.4
Cancela el factor común de .
Paso 5.4.2.2.19.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 5.4.2.2.19.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.4.2.2.19.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 5.4.2.2.20
Simplifica el numerador.
Paso 5.4.2.2.20.1
Combina con la regla del producto para radicales.
Paso 5.4.2.2.20.2
Multiplica por .
Paso 5.4.3
Obtén la proyección de en usando la fórmula de proyección.
Paso 5.4.4
Sustituye por .
Paso 5.4.5
Sustituye por .
Paso 5.4.6
Sustituye por .
Paso 5.4.7
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.4.7.1
Simplifica el denominador.
Paso 5.4.7.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 5.4.7.1.2
Reescribe como .
Paso 5.4.7.1.2.1
Usa para reescribir como .
Paso 5.4.7.1.2.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 5.4.7.1.2.3
Combina y .
Paso 5.4.7.1.2.4
Cancela el factor común de .
Paso 5.4.7.1.2.4.1
Cancela el factor común.
Paso 5.4.7.1.2.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.4.7.1.2.5
Evalúa el exponente.
Paso 5.4.7.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 5.4.7.1.4
Cancela el factor común de y .
Paso 5.4.7.1.4.1
Factoriza de .
Paso 5.4.7.1.4.2
Cancela los factores comunes.
Paso 5.4.7.1.4.2.1
Factoriza de .
Paso 5.4.7.1.4.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.4.7.1.4.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.4.7.2
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 5.4.7.3
Cancela el factor común de .
Paso 5.4.7.3.1
Cancela el factor común.
Paso 5.4.7.3.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.4.7.4
Multiplica por cada elemento de la matriz.
Paso 5.4.7.5
Simplifica cada elemento de la matriz.
Paso 5.4.7.5.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.4.7.5.1.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 5.4.7.5.1.2
Factoriza de .
Paso 5.4.7.5.1.3
Cancela el factor común.
Paso 5.4.7.5.1.4
Reescribe la expresión.
Paso 5.4.7.5.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.4.7.5.3
Multiplica .
Paso 5.4.7.5.3.1
Multiplica por .
Paso 5.4.7.5.3.2
Multiplica por .
Paso 5.4.7.5.4
Multiplica .
Paso 5.4.7.5.4.1
Multiplica por .
Paso 5.4.7.5.4.2
Multiplica por .
Paso 5.5
Sustituye las proyecciones.
Paso 5.6
Simplifica.
Paso 5.6.1
Combina cada componente de los vectores.
Paso 5.6.2
Combina cada componente de los vectores.
Paso 5.6.3
Multiplica .
Paso 5.6.3.1
Multiplica por .
Paso 5.6.3.2
Multiplica por .
Paso 5.6.4
Combina fracciones.
Paso 5.6.4.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.6.4.2
Simplifica la expresión.
Paso 5.6.4.2.1
Suma y .
Paso 5.6.4.2.2
Divide por .
Paso 5.6.5
Multiplica por .
Paso 5.6.6
Resta de .
Paso 5.6.7
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 5.6.8
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 5.6.8.1
Multiplica por .
Paso 5.6.8.2
Multiplica por .
Paso 5.6.9
Simplifica la expresión.
Paso 5.6.9.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.6.9.2
Resta de .
Paso 5.6.10
Cancela el factor común de y .
Paso 5.6.10.1
Factoriza de .
Paso 5.6.10.2
Cancela los factores comunes.
Paso 5.6.10.2.1
Factoriza de .
Paso 5.6.10.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.6.10.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.6.11
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.6.12
Obtén el denominador común
Paso 5.6.12.1
Escribe como una fracción con el denominador .
Paso 5.6.12.2
Multiplica por .
Paso 5.6.12.3
Multiplica por .
Paso 5.6.12.4
Multiplica por .
Paso 5.6.12.5
Multiplica por .
Paso 5.6.12.6
Reordena los factores de .
Paso 5.6.12.7
Multiplica por .
Paso 5.6.13
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.6.14
Simplifica mediante la resta de números.
Paso 5.6.14.1
Resta de .
Paso 5.6.14.2
Resta de .
Paso 5.6.15
Cancela el factor común de y .
Paso 5.6.15.1
Factoriza de .
Paso 5.6.15.2
Cancela los factores comunes.
Paso 5.6.15.2.1
Factoriza de .
Paso 5.6.15.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.6.15.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 6
Obtén la base ortonormal dividiendo cada vector ortogonal por su norma.
Paso 7
Paso 7.1
Para obtener un vector unitario en la misma dirección de un vector , divídelo por la norma de .
Paso 7.2
La norma es la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de cada elemento en el vector.
Paso 7.3
Simplifica.
Paso 7.3.1
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 7.3.2
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 7.3.3
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 7.3.4
Suma y .
Paso 7.3.5
Suma y .
Paso 7.4
Divide el vector por su norma.
Paso 7.5
Divide cada elemento del vector por .
Paso 8
Paso 8.1
Para obtener un vector unitario en la misma dirección de un vector , divídelo por la norma de .
Paso 8.2
La norma es la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de cada elemento en el vector.
Paso 8.3
Simplifica.
Paso 8.3.1
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
Paso 8.3.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 8.3.1.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 8.3.2
Eleva a la potencia de .
Paso 8.3.3
Multiplica por .
Paso 8.3.4
Eleva a la potencia de .
Paso 8.3.5
Eleva a la potencia de .
Paso 8.3.6
Aplica la regla del producto a .
Paso 8.3.7
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 8.3.8
Eleva a la potencia de .
Paso 8.3.9
Aplica la regla del producto a .
Paso 8.3.10
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 8.3.11
Eleva a la potencia de .
Paso 8.3.12
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 8.3.13
Suma y .
Paso 8.3.14
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 8.3.15
Suma y .
Paso 8.3.16
Cancela el factor común de y .
Paso 8.3.16.1
Factoriza de .
Paso 8.3.16.2
Cancela los factores comunes.
Paso 8.3.16.2.1
Factoriza de .
Paso 8.3.16.2.2
Cancela el factor común.
Paso 8.3.16.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 8.3.17
Reescribe como .
Paso 8.4
Divide el vector por su norma.
Paso 8.5
Divide cada elemento del vector por .
Paso 8.6
Simplifica.
Paso 8.6.1
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 8.6.2
Multiplica por .
Paso 8.6.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 8.6.4
Mueve a la izquierda de .
Paso 8.6.5
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 8.6.6
Multiplica por .
Paso 8.6.7
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 8.6.8
Multiplica por .
Paso 9
Paso 9.1
Para obtener un vector unitario en la misma dirección de un vector , divídelo por la norma de .
Paso 9.2
La norma es la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de cada elemento en el vector.
Paso 9.3
Simplifica.
Paso 9.3.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.3.2
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
Paso 9.3.2.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 9.3.2.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 9.3.3
Eleva a la potencia de .
Paso 9.3.4
Multiplica por .
Paso 9.3.5
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 9.3.6
Eleva a la potencia de .
Paso 9.3.7
Aplica la regla del producto a .
Paso 9.3.8
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 9.3.9
Eleva a la potencia de .
Paso 9.3.10
Suma y .
Paso 9.3.11
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 9.3.12
Suma y .
Paso 9.3.13
Cancela el factor común de y .
Paso 9.3.13.1
Factoriza de .
Paso 9.3.13.2
Cancela los factores comunes.
Paso 9.3.13.2.1
Factoriza de .
Paso 9.3.13.2.2
Cancela el factor común.
Paso 9.3.13.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 9.3.14
Reescribe como .
Paso 9.3.15
Cualquier raíz de es .
Paso 9.4
Divide el vector por su norma.
Paso 9.5
Divide cada elemento del vector por .
Paso 9.6
Simplifica.
Paso 9.6.1
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 9.6.2
Multiplica por .
Paso 9.6.3
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 9.6.4
Combina y .
Paso 9.6.5
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 9.6.6
Combina y .
Paso 10
Sustituye los valores conocidos.