Unidade B – Vetores

Vetores no

Dados dois pontos  e  quaisquer do plano, podemos definir um vetor representante do segmento .

Convencionaremos, no plano cartesiano, o vetor representante do segmento  como o vetor que possui origem na origem do sistema cartesiano (no ponto ) e indicaremos .

Os pontos  e  são representados por pares ordenados  e .

Sendo assim, .

Representação analítica de um vetor no plano

Representamos, analiticamente, um vetor no plano por , onde o par ordenado  é a extremidade do vetor que possui origem na origem do sistema de coordenadas cartesianas.

Exemplo:

Neste exemplo, temos o vetor  representante do segmento  com  e  e o vetor , equipolente ao vetor , com origem no ponto  e extremidade no ponto

 .

Decomposição de um vetor no plano

Um vetor  do plano pode ser decomposto segundo as direções de dois vetores e não colineares. Em outras palavras, podemos sempre escrever um vetor como sendo a soma de dois vetores não colineares previamente multiplicados por escalares reais.

Exemplo:

O vetor pode ser decomposto segundo as direções de  e de  da seguinte forma: . Nesse caso, dizemos que  é uma combinação linear de e  (Você verá essa definição com maiores detalhes na unidade que trata de bases de espaços vetoriais).

Como e  são dois vetores não colineares, qualquer vetor do plano pode ser decomposto segundo suas direções, bastando para isso, encontrar os escalares  e  tais que . Dizemos que  e  formam uma base para o plano.

Nessa unidade, trataremos de uma base em particular, a base canônica do  composta pelos vetores  e  que são ortonormais, isto é, são ortogonais e, além disso, , ou seja, são unitários.

Podemos escrever qualquer vetor do plano como combinação linear de
 e

Exemplos:



Operações com vetores no R²

Módulo de um vetor no R²

Seja  um vetor não nulo do .

Considerando que todo vetor pode ser representado como a diagonal de um paralelogramo de lados  e , podemos calcular o seu módulo com a ajuda do teorema de Pitágoras:

Ou ainda,

Cálculo do versor

Como vimos o versor de um vetor  possui mesma direção e sentido de , porém é unitário.

Exemplo:

O versor do vetor  é o vetor  já que .