Pregunta
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5. En cada uno de los siguientes vectores, determine; norma o longitud, y vectores unitarios. a. \( v=-2 i-3 j-k \) b. \( u=2 i+5 j-7 k \) c. \( u=i+2 k \)

Ask by Chandler Klein. in Colombia
Feb 26,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

a) Para \( v = -2\, \text{i} - 3\, \text{j} - \text{k} \): - Norma: \( \sqrt{14} \) - Vector unitario: \( \left( -\frac{2}{\sqrt{14}} \right) \, \text{i} + \left( -\frac{3}{\sqrt{14}} \right) \, \text{j} + \left( -\frac{1}{\sqrt{14}} \right) \, \text{k} \) b) Para \( u = 2\, \text{i} + 5\, \text{j} - 7\, \text{k} \): - Norma: \( \sqrt{78} \) - Vector unitario: \( \left( \frac{2}{\sqrt{78}} \right) \, \text{i} + \left( \frac{5}{\sqrt{78}} \right) \, \text{j} + \left( -\frac{7}{\sqrt{78}} \right) \, \text{k} \) c) Para \( u = \text{i} + 2\, \text{k} \): - Norma: \( \sqrt{5} \) - Vector unitario: \( \left( \frac{1}{\sqrt{5}} \right) \, \text{i} + 0\, \text{j} + \left( \frac{2}{\sqrt{5}} \right) \, \text{k} \)

Solución

Para hallar la norma (o longitud) de un vector v = a i + b j + c k se utiliza la fórmula   ||v|| = √(a² + b² + c²) y el vector unitario correspondiente es   u = (1/||v||) · v = (a/||v||) i + (b/||v||) j + (c/||v||) k. Procedemos a calcular para cada uno de los vectores: ────────────────────────────── a) v = –2 i – 3 j – k 1. Calcular la norma:   ||v|| = √((-2)² + (-3)² + (-1)²)      = √(4 + 9 + 1)      = √14 2. Calcular el vector unitario:   u_v = (1/√14) · (–2 i – 3 j – k)     = (–2/√14) i + (–3/√14) j + (–1/√14) k ────────────────────────────── b) u = 2 i + 5 j – 7 k 1. Calcular la norma:   ||u|| = √(2² + 5² + (–7)²)      = √(4 + 25 + 49)      = √78 2. Calcular el vector unitario:   u_u = (1/√78) · (2 i + 5 j – 7 k)     = (2/√78) i + (5/√78) j + (–7/√78) k ────────────────────────────── c) u = i + 2 k     (nótese que la componente j es 0) 1. Calcular la norma:   ||u|| = √(1² + 0² + 2²)      = √(1 + 0 + 4)      = √5 2. Calcular el vector unitario:   u_u = (1/√5) · (i + 2 k)     = (1/√5) i + 0 j + (2/√5) k ────────────────────────────── Respuesta final: a) Para v = –2 i – 3 j – k:   Norma: ||v|| = √14   Vector unitario: (–2/√14) i + (–3/√14) j + (–1/√14) k b) Para u = 2 i + 5 j – 7 k:   Norma: ||u|| = √78   Vector unitario: (2/√78) i + (5/√78) j + (–7/√78) k c) Para u = i + 2 k:   Norma: ||u|| = √5   Vector unitario: (1/√5) i + (2/√5) k Estos son los resultados solicitados.

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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Bonus Knowledge

Para el vector \( v = -2 i - 3 j - k \), la norma se calcula como \( ||v|| = \sqrt{(-2)^2 + (-3)^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 9 + 1} = \sqrt{14} \). El vector unitario se obtiene dividiendo \( v \) por su norma: \( \hat{v} = \frac{v}{||v||} = \left(-\frac{2}{\sqrt{14}}, -\frac{3}{\sqrt{14}}, -\frac{1}{\sqrt{14}}\right) \). Para el vector \( u = 2 i + 5 j - 7 k \), la norma es \( ||u|| = \sqrt{(2)^2 + (5)^2 + (-7)^2} = \sqrt{4 + 25 + 49} = \sqrt{78} \). El vector unitario es \( \hat{u} = \frac{u}{||u||} = \left(\frac{2}{\sqrt{78}}, \frac{5}{\sqrt{78}}, -\frac{7}{\sqrt{78}}\right) \). Finalmente, para el vector \( u = i + 2 k \), la norma se calcula como \( ||u|| = \sqrt{(1)^2 + (0)^2 + (2)^2} = \sqrt{1 + 0 + 4} = \sqrt{5} \). El vector unitario es \( \hat{u} = \frac{u}{||u||} = \left(\frac{1}{\sqrt{5}}, 0, \frac{2}{\sqrt{5}}\right) \).

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