Responder
### Problema 9: Volumen del Paralelepípedo
Para encontrar el volumen del paralelepípedo formado por los vectores \( \mathbf{u} = \left( \frac{3}{5}, 0, 0 \right) \), \( \mathbf{v} = (0, 3, 4) \), y \( \mathbf{w} = (2, 10, -11) \), se utiliza la fórmula:
\[
V = |\mathbf{u} \cdot (\mathbf{v} \times \mathbf{w})|
\]
**Cálculo:**
1. **Producto Cruzado \( \mathbf{v} \times \mathbf{w} \):**
\[
\mathbf{v} \times \mathbf{w} = \begin{vmatrix}
\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\
0 & 3 & 4 \\
2 & 10 & -11
\end{vmatrix} = (-73, 8, -6)
\]
2. **Producto Escalar \( \mathbf{u} \cdot (\mathbf{v} \times \mathbf{w}) \):**
\[
\mathbf{u} \cdot (-73, 8, -6) = \frac{3}{5} \times (-73) = -\frac{219}{5}
\]
3. **Volumen:**
\[
V = \left| -\frac{219}{5} \right| = \frac{219}{5}
\]
**Respuesta Simplificada:**
El volumen del paralelepípedo es \( \frac{219}{5} \) unidades cúbicas.
---
### Problema 10: Vectores Paralelos al Vector \( \mathbf{Z} \)
Un vector \( \mathbf{A} = (a_1, a_2, a_3) \) es paralelo al vector \( \mathbf{Z} = (3, 2, -5) \) si existe un escalar \( k \) tal que:
\[
\mathbf{A} = k \mathbf{Z} \Rightarrow \frac{a_1}{3} = \frac{a_2}{2} = \frac{a_3}{-5}
\]
**Criterio:**
Para que \( \mathbf{A} \) sea paralelo a \( \mathbf{Z} \), los componentes de \( \mathbf{A} \) deben ser proporcionales a los de \( \mathbf{Z} \) con la misma razón.
**Ejemplo:**
Si \( \mathbf{A} = (6, 4, -10) \), entonces:
\[
\frac{6}{3} = 2, \quad \frac{4}{2} = 2, \quad \frac{-10}{-5} = 2
\]
Todos los cocientes son iguales a 2, por lo que \( \mathbf{A} \) es paralelo a \( \mathbf{Z} \).
**Respuesta Simplificada:**
Un vector \( \mathbf{A} \) es paralelo a \( \mathbf{Z} \) si sus componentes son proporcionales a 3, 2, y -5 respectivamente.
Solución
Para resolver los problemas planteados, procederemos de la siguiente manera:
### Problema 9: Hallar el volumen del paralelepípedo
El volumen \( V \) de un paralelepípedo formado por los vectores \( \mathbf{u} \), \( \mathbf{v} \) y \( \mathbf{w} \) se puede calcular utilizando el valor absoluto del producto escalar triple de los vectores:
\[
V = |\mathbf{u} \cdot (\mathbf{v} \times \mathbf{w})|
\]
#### Paso 1: Definir los vectores
Los vectores dados son:
- \( \mathbf{u} = \left( \frac{3}{5}, 0, 0 \right) \)
- \( \mathbf{v} = (0, 3, 4) \) (ya que \( 3j + 4k \) se traduce a \( (0, 3, 4) \))
- \( \mathbf{w} = (2, 10, -11) \)
#### Paso 2: Calcular el producto cruzado \( \mathbf{v} \times \mathbf{w} \)
Utilizaremos la fórmula del determinante para calcular el producto cruzado:
\[
\mathbf{v} \times \mathbf{w} = \begin{vmatrix}
\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\
0 & 3 & 4 \\
2 & 10 & -11
\end{vmatrix}
\]
Calculamos el determinante:
\[
\mathbf{v} \times \mathbf{w} = \mathbf{i} \begin{vmatrix} 3 & 4 \\ 10 & -11 \end{vmatrix} - \mathbf{j} \begin{vmatrix} 0 & 4 \\ 2 & -11 \end{vmatrix} + \mathbf{k} \begin{vmatrix} 0 & 3 \\ 2 & 10 \end{vmatrix}
\]
Calculamos cada uno de los determinantes:
1. \( \begin{vmatrix} 3 & 4 \\ 10 & -11 \end{vmatrix} = (3)(-11) - (4)(10) = -33 - 40 = -73 \)
2. \( \begin{vmatrix} 0 & 4 \\ 2 & -11 \end{vmatrix} = (0)(-11) - (4)(2) = 0 - 8 = -8 \)
3. \( \begin{vmatrix} 0 & 3 \\ 2 & 10 \end{vmatrix} = (0)(10) - (3)(2) = 0 - 6 = -6 \)
Por lo tanto, el producto cruzado es:
\[
\mathbf{v} \times \mathbf{w} = -73 \mathbf{i} + 8 \mathbf{j} - 6 \mathbf{k}
\]
#### Paso 3: Calcular el producto escalar \( \mathbf{u} \cdot (\mathbf{v} \times \mathbf{w}) \)
Ahora calculamos el producto escalar:
\[
\mathbf{u} \cdot (\mathbf{v} \times \mathbf{w}) = \left( \frac{3}{5}, 0, 0 \right) \cdot (-73, 8, -6) = \frac{3}{5} \cdot (-73) + 0 \cdot 8 + 0 \cdot (-6)
\]
Calculamos:
\[
\mathbf{u} \cdot (\mathbf{v} \times \mathbf{w}) = \frac{3}{5} \cdot (-73) = -\frac{219}{5}
\]
#### Paso 4: Calcular el volumen
Finalmente, el volumen es:
\[
V = \left| -\frac{219}{5} \right| = \frac{219}{5}
\]
### Problema 10: Indicar cuáles vectores son paralelos al vector \( \mathbf{Z} \)
Un vector \( \mathbf{A} \) es paralelo a otro vector \( \mathbf{B} \) si existe un escalar \( k \) tal que:
\[
\mathbf{A} = k \mathbf{B}
\]
Dado el vector \( \mathbf{Z} = (3, 2, -5) \), para determinar si un vector \( \mathbf{A} = (a_1, a_2, a_3) \) es paralelo a \( \mathbf{Z} \), debemos verificar si:
\[
\frac{a_1}{3} = \frac{a_2}{2} = \frac{a_3}{-5}
\]
Si se cumple esta relación, entonces \( \mathbf{A} \) es paralelo a \( \mathbf{Z} \).
Si tienes vectores específicos que deseas verificar, por favor proporciónalos y procederé a determinar si son paralelos a \( \mathbf{Z} \).
Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

Explicar

Simplifique esta solución