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
e
Sejam os vetores e
. Define-se a soma de
com
por:
Se e
, então
Seja o vetor e
um número real qualquer. Define-se a multiplicação de um número real por um vetor como sendo:
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
.