Trigonometria Exemplos
S={(1,1,1),(0,1,1)}S={(1,1,1),(0,1,1)}
Etapa 1
Atribua um nome para cada vetor.
u⃗1=(1,1,1)u⃗1=(1,1,1)
u⃗2=(0,1,1)u⃗2=(0,1,1)
Etapa 2
O primeiro vetor ortogonal é o primeiro vetor no conjunto dado de vetores.
v⃗1=u⃗1=(1,1,1)v⃗1=u⃗1=(1,1,1)
Etapa 3
Use a fórmula para encontrar os outros vetores ortogonais.
v⃗k=u⃗k-k-1∑i=1projv⃗i(u⃗k)v⃗k=u⃗k−k−1∑i=1projv⃗i(u⃗k)
Etapa 4
Etapa 4.1
Use a fórmula para encontrar v⃗2v⃗2.
v⃗2=u⃗2-projv⃗1(u⃗2)v⃗2=u⃗2−projv⃗1(u⃗2)
Etapa 4.2
Substitua (0,1,1)(0,1,1) por u⃗2u⃗2.
v⃗2=(0,1,1)-projv⃗1(u⃗2)v⃗2=(0,1,1)−projv⃗1(u⃗2)
Etapa 4.3
Encontre projv⃗1(u⃗2)projv⃗1(u⃗2).
Etapa 4.3.1
Encontre o produto escalar.
Etapa 4.3.1.1
O produto escalar de dois vetores é a soma dos produtos dos seus componentes.
u⃗2⋅v⃗1=0⋅1+1⋅1+1⋅1u⃗2⋅v⃗1=0⋅1+1⋅1+1⋅1
Etapa 4.3.1.2
Simplifique.
Etapa 4.3.1.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 4.3.1.2.1.1
Multiplique 00 por 11.
u⃗2⋅v⃗1=0+1⋅1+1⋅1u⃗2⋅v⃗1=0+1⋅1+1⋅1
Etapa 4.3.1.2.1.2
Multiplique 11 por 11.
u⃗2⋅v⃗1=0+1+1⋅1u⃗2⋅v⃗1=0+1+1⋅1
Etapa 4.3.1.2.1.3
Multiplique 11 por 11.
u⃗2⋅v⃗1=0+1+1u⃗2⋅v⃗1=0+1+1
u⃗2⋅v⃗1=0+1+1u⃗2⋅v⃗1=0+1+1
Etapa 4.3.1.2.2
Some 00 e 11.
u⃗2⋅v⃗1=1+1u⃗2⋅v⃗1=1+1
Etapa 4.3.1.2.3
Some 11 e 11.
u⃗2⋅v⃗1=2u⃗2⋅v⃗1=2
u⃗2⋅v⃗1=2u⃗2⋅v⃗1=2
u⃗2⋅v⃗1=2u⃗2⋅v⃗1=2
Etapa 4.3.2
Encontre a norma de v⃗1=(1,1,1)v⃗1=(1,1,1).
Etapa 4.3.2.1
A norma é a raiz quadrada da soma dos quadrados de cada elemento do vetor.
||v⃗1||=√12+12+12||v⃗1||=√12+12+12
Etapa 4.3.2.2
Simplifique.
Etapa 4.3.2.2.1
Um elevado a qualquer potência é um.
||v⃗1||=√1+12+12||v⃗1||=√1+12+12
Etapa 4.3.2.2.2
Um elevado a qualquer potência é um.
||v⃗1||=√1+1+12||v⃗1||=√1+1+12
Etapa 4.3.2.2.3
Um elevado a qualquer potência é um.
||v⃗1||=√1+1+1||v⃗1||=√1+1+1
Etapa 4.3.2.2.4
Some 11 e 11.
||v⃗1||=√2+1||v⃗1||=√2+1
Etapa 4.3.2.2.5
Some 22 e 11.
||v⃗1||=√3||v⃗1||=√3
||v⃗1||=√3||v⃗1||=√3
||v⃗1||=√3||v⃗1||=√3
Etapa 4.3.3
Encontre a projeção de u⃗2u⃗2 em v⃗1v⃗1 usando a fórmula de projeção.
projv⃗1(u⃗2)=u⃗2⋅v⃗1||v⃗1||2×v⃗1projv⃗1(u⃗2)=u⃗2⋅v⃗1||v⃗1||2×v⃗1
Etapa 4.3.4
Substitua 22 por u⃗2⋅v⃗1u⃗2⋅v⃗1.
projv⃗1(u⃗2)=2||v⃗1||2×v⃗1projv⃗1(u⃗2)=2||v⃗1||2×v⃗1
Etapa 4.3.5
Substitua √3√3 por ||v⃗1||||v⃗1||.
projv⃗1(u⃗2)=2√32×v⃗1projv⃗1(u⃗2)=2√32×v⃗1
Etapa 4.3.6
Substitua (1,1,1)(1,1,1) por v⃗1v⃗1.
projv⃗1(u⃗2)=2√32×(1,1,1)projv⃗1(u⃗2)=2√32×(1,1,1)
Etapa 4.3.7
Simplifique o lado direito.
Etapa 4.3.7.1
Reescreva √32√32 como 33.
Etapa 4.3.7.1.1
Use n√ax=axnn√ax=axn para reescrever √3√3 como 312312.
projv⃗1(u⃗2)=2(312)2×(1,1,1)projv⃗1(u⃗2)=2(312)2×(1,1,1)
Etapa 4.3.7.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, (am)n=amn(am)n=amn.
projv⃗1(u⃗2)=2312⋅2×(1,1,1)projv⃗1(u⃗2)=2312⋅2×(1,1,1)
Etapa 4.3.7.1.3
Combine 1212 e 22.
projv⃗1(u⃗2)=2322×(1,1,1)projv⃗1(u⃗2)=2322×(1,1,1)
Etapa 4.3.7.1.4
Cancele o fator comum de 22.
Etapa 4.3.7.1.4.1
Cancele o fator comum.
projv⃗1(u⃗2)=2322×(1,1,1)
Etapa 4.3.7.1.4.2
Reescreva a expressão.
projv⃗1(u⃗2)=231×(1,1,1)
projv⃗1(u⃗2)=231×(1,1,1)
Etapa 4.3.7.1.5
Avalie o expoente.
projv⃗1(u⃗2)=23×(1,1,1)
projv⃗1(u⃗2)=23×(1,1,1)
Etapa 4.3.7.2
Multiplique 23 por cada elemento da matriz.
projv⃗1(u⃗2)=(23⋅1,23⋅1,23⋅1)
Etapa 4.3.7.3
Simplifique cada elemento da matriz.
Etapa 4.3.7.3.1
Multiplique 23 por 1.
projv⃗1(u⃗2)=(23,23⋅1,23⋅1)
Etapa 4.3.7.3.2
Multiplique 23 por 1.
projv⃗1(u⃗2)=(23,23,23⋅1)
Etapa 4.3.7.3.3
Multiplique 23 por 1.
projv⃗1(u⃗2)=(23,23,23)
projv⃗1(u⃗2)=(23,23,23)
projv⃗1(u⃗2)=(23,23,23)
projv⃗1(u⃗2)=(23,23,23)
Etapa 4.4
Substitua a projeção.
v⃗2=(0,1,1)-(23,23,23)
Etapa 4.5
Simplifique.
Etapa 4.5.1
Combine cada componente dos vetores.
(0-(23),1-(23),1-(23))
Etapa 4.5.2
Subtraia 23 de 0.
(-23,1-(23),1-(23))
Etapa 4.5.3
Escreva 1 como uma fração com um denominador comum.
(-23,33-23,1-(23))
Etapa 4.5.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
(-23,3-23,1-(23))
Etapa 4.5.5
Subtraia 2 de 3.
(-23,13,1-(23))
Etapa 4.5.6
Escreva 1 como uma fração com um denominador comum.
(-23,13,33-23)
Etapa 4.5.7
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
(-23,13,3-23)
Etapa 4.5.8
Subtraia 2 de 3.
v⃗2=(-23,13,13)
v⃗2=(-23,13,13)
v⃗2=(-23,13,13)
Etapa 5
Encontre a base ortonormal dividindo cada vetor ortogonal por sua norma.
Span{v⃗1||v⃗1||,v⃗2||v⃗2||}
Etapa 6
Etapa 6.1
Para encontrar um vetor unitário na mesma direção de um vetor v⃗, divida pela norma de v⃗.
v⃗|v⃗|
Etapa 6.2
A norma é a raiz quadrada da soma dos quadrados de cada elemento do vetor.
√12+12+12
Etapa 6.3
Simplifique.
Etapa 6.3.1
Um elevado a qualquer potência é um.
√1+12+12
Etapa 6.3.2
Um elevado a qualquer potência é um.
√1+1+12
Etapa 6.3.3
Um elevado a qualquer potência é um.
√1+1+1
Etapa 6.3.4
Some 1 e 1.
√2+1
Etapa 6.3.5
Some 2 e 1.
√3
√3
Etapa 6.4
Divida o vetor por sua norma.
(1,1,1)√3
Etapa 6.5
Divida cada elemento no vetor por √3.
(1√3,1√3,1√3)
(1√3,1√3,1√3)
Etapa 7
Etapa 7.1
Para encontrar um vetor unitário na mesma direção de um vetor v⃗, divida pela norma de v⃗.
v⃗|v⃗|
Etapa 7.2
A norma é a raiz quadrada da soma dos quadrados de cada elemento do vetor.
√(-23)2+(13)2+(13)2
Etapa 7.3
Simplifique.
Etapa 7.3.1
Use a regra da multiplicação de potências (ab)n=anbn para distribuir o expoente.
Etapa 7.3.1.1
Aplique a regra do produto a -23.
√(-1)2(23)2+(13)2+(13)2
Etapa 7.3.1.2
Aplique a regra do produto a 23.
√(-1)22232+(13)2+(13)2
√(-1)22232+(13)2+(13)2
Etapa 7.3.2
Eleve -1 à potência de 2.
√12232+(13)2+(13)2
Etapa 7.3.3
Multiplique 2232 por 1.
√2232+(13)2+(13)2
Etapa 7.3.4
Eleve 2 à potência de 2.
√432+(13)2+(13)2
Etapa 7.3.5
Eleve 3 à potência de 2.
√49+(13)2+(13)2
Etapa 7.3.6
Aplique a regra do produto a 13.
√49+1232+(13)2
Etapa 7.3.7
Um elevado a qualquer potência é um.
√49+132+(13)2
Etapa 7.3.8
Eleve 3 à potência de 2.
√49+19+(13)2
Etapa 7.3.9
Aplique a regra do produto a 13.
√49+19+1232
Etapa 7.3.10
Um elevado a qualquer potência é um.
√49+19+132
Etapa 7.3.11
Eleve 3 à potência de 2.
√49+19+19
Etapa 7.3.12
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
√4+19+19
Etapa 7.3.13
Some 4 e 1.
√59+19
Etapa 7.3.14
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
√5+19
Etapa 7.3.15
Some 5 e 1.
√69
Etapa 7.3.16
Cancele o fator comum de 6 e 9.
Etapa 7.3.16.1
Fatore 3 de 6.
√3(2)9
Etapa 7.3.16.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 7.3.16.2.1
Fatore 3 de 9.
√3⋅23⋅3
Etapa 7.3.16.2.2
Cancele o fator comum.
√3⋅23⋅3
Etapa 7.3.16.2.3
Reescreva a expressão.
√23
√23
√23
Etapa 7.3.17
Reescreva √23 como √2√3.
√2√3
√2√3
Etapa 7.4
Divida o vetor por sua norma.
(-23,13,13)√2√3
Etapa 7.5
Divida cada elemento no vetor por √2√3.
(-23√2√3,13√2√3,13√2√3)
Etapa 7.6
Simplifique.
Etapa 7.6.1
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
(-23⋅√3√2,13√2√3,13√2√3)
Etapa 7.6.2
Multiplique √3√2 por 23.
(-√3⋅2√2⋅3,13√2√3,13√2√3)
Etapa 7.6.3
Mova 2 para a esquerda de √3.
(-2√3√2⋅3,13√2√3,13√2√3)
Etapa 7.6.4
Mova 3 para a esquerda de √2.
(-2√33√2,13√2√3,13√2√3)
Etapa 7.6.5
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
(-2√33√2,13⋅√3√2,13√2√3)
Etapa 7.6.6
Multiplique 13 por √3√2.
(-2√33√2,√33√2,13√2√3)
Etapa 7.6.7
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
(-2√33√2,√33√2,13⋅√3√2)
Etapa 7.6.8
Multiplique 13 por √3√2.
(-2√33√2,√33√2,√33√2)
(-2√33√2,√33√2,√33√2)
(-2√33√2,√33√2,√33√2)
Etapa 8
Substitua os valores conhecidos.
Span{(1√3,1√3,1√3),(-2√33√2,√33√2,√33√2)}