Vectores: Definición y operaciones (1ºBach)
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===Vector nulo=== | ===Vector nulo=== | ||
{{Caja_Amarilla|texto= | {{Caja_Amarilla|texto= | ||
- | El '''vector nulo''' es aquel cuyo origen y extremo coinciden y, por tanto, tiene módulo cero. Lo simbolizaremos {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\overrightarrow{0}</math>}}. | + | El '''vector nulo''' es aquel cuyo origen y extremo coinciden y, por tanto, tiene módulo cero. Lo simbolizaremos {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\vec{0}</math>}}. |
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{{p}} | {{p}} | ||
===Vectores opuestos=== | ===Vectores opuestos=== | ||
- | {{Tabla75|celda2=<center>'''Vectores opuestos: {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\overrightarrow{u}=-\overrightarrow{v}</math>}}'''<br>[[Imagen:vectores_opuestos.gif|150px]]</center> | + | {{Tabla75|celda2=<center>'''Vectores opuestos: {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\vec{u}=-\vec{v}</math>}}'''<br>[[Imagen:vectores_opuestos.gif|150px]]</center> |
|celda1={{Caja_Amarilla|texto= | |celda1={{Caja_Amarilla|texto= | ||
- | Dos vectores, {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\overrightarrow{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}}, son '''opuestos''' si tienen el mismo módulo, la misma dirección, pero sentidos opuestos. Lo simbolizaremos {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\overrightarrow{u}=-\overrightarrow{v}</math>}}. | + | Dos vectores, {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\vec{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\vec{v}</math>}}, son '''opuestos''' si tienen el mismo módulo, la misma dirección, pero sentidos opuestos. Lo simbolizaremos {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\vec{u}=-\vec{v}</math>}}. |
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===Vectores equipolentes. Vectores libres=== | ===Vectores equipolentes. Vectores libres=== | ||
- | {{Tabla75|celda2=<center>'''Vectores equipolentes'''<br>[[Imagen:vectores_equipolentes.gif|150px]]<br><math>\overrightarrow{u}=\overrightarrow{v}=\overrightarrow{w}</math></center>|celda1={{Caja_Amarilla|texto= | + | {{Tabla75|celda2=<center>'''Vectores equipolentes'''<br>[[Imagen:vectores_equipolentes.gif|150px]]<br><math>\vec{u}=\vec{v}=\vec{w}</math></center>|celda1={{Caja_Amarilla|texto= |
- | Dos vectores, {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\overrightarrow{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}}, son '''equipolentes''' cuando tienen el mismo módulo, dirección y sentido (aunque sus orígenes y extremos sean distintos). Lo simbolizaremos {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\overrightarrow{u}=\overrightarrow{v}</math>}} | + | Dos vectores, {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\vec{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\vec{v}</math>}}, son '''equipolentes''' cuando tienen el mismo módulo, dirección y sentido (aunque sus orígenes y extremos sean distintos). Lo simbolizaremos {{sube|porcentaje=+30%|contenido=<math>\vec{u}=\vec{v}</math>}} |
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{{p}} | {{p}} | ||
{{Caja_Amarilla|texto= | {{Caja_Amarilla|texto= | ||
- | Dado un vector, existen infinitos vectores equipolentes a él. Cuando queremos hacer uso de un vector podemos elegir uno de esos infinitos vectores iguales a él y utilizarlo como '''representante''' del vector. Al conjunto de todos los vectores equipolentes a uno dado se le llama '''vector libre'''. Un vector libre lo denotaremos mediante una letra con una flecha: {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{u} \, , \overrightarrow{v} \, , ...</math>}} | + | Dado un vector, existen infinitos vectores equipolentes a él. Cuando queremos hacer uso de un vector podemos elegir uno de esos infinitos vectores iguales a él y utilizarlo como '''representante''' del vector. Al conjunto de todos los vectores equipolentes a uno dado se le llama '''vector libre'''. Un vector libre lo denotaremos mediante una letra con una flecha: {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{u} \, , \vec{v} \, , ...</math>}} |
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===Producto de un vector por un número=== | ===Producto de un vector por un número=== | ||
- | {{Tabla75|celda2=<center>[[Imagen:vectordoble.gif|250px]]<br><math>\overrightarrow{v}=2 \overrightarrow{u} \qquad \overrightarrow{w}=- \frac{1}{2} \overrightarrow{u}</math></center>|celda1= | + | {{Tabla75|celda2=<center>[[Imagen:vectordoble.gif|250px]]<br><math>\vec{v}=2 \vec{u} \qquad \vec{w}=- \frac{1}{2} \vec{u}</math></center>|celda1= |
- | {{Caja_Amarilla|texto=El '''producto de un número real <math>k\,</math> por un vector''' {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}} es otro vector {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>k\overrightarrow{v}</math>}} que tiene las siguientes características: | + | {{Caja_Amarilla|texto=El '''producto de un número real <math>k\,</math> por un vector''' {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{v}</math>}} es otro vector {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>k\vec{v}</math>}} que tiene las siguientes características: |
- | *'''Módulo:''' {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>|k\overrightarrow{v}|=|k| \cdot |\overrightarrow{v}|</math>}} (<math>|k|\,</math> es el valor absoluto del número real <math>k\,</math>) | + | *'''Módulo:''' {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>|k\vec{v}|=|k| \cdot |\vec{v}|</math>}} (<math>|k|\,</math> es el valor absoluto del número real <math>k\,</math>) |
- | *'''Dirección:''' la misma que {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}}. | + | *'''Dirección:''' la misma que {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{v}</math>}}. |
- | *'''Sentido:''' el mismo que {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}} si <math>k>0\,</math> y opuesto si <math>k<0\,</math>. | + | *'''Sentido:''' el mismo que {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{v}</math>}} si <math>k>0\,</math> y opuesto si <math>k<0\,</math>. |
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Línea 116: | Línea 116: | ||
{{Tabla75|celda1= | {{Tabla75|celda1= | ||
'''Suma de vectores:''' | '''Suma de vectores:''' | ||
- | {{Caja_Amarilla|texto=Dados dos vectores {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}}, su '''suma''' es otro vector, {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{u} + \overrightarrow{v}</math>}}, que tiene como origen el origen de {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{u}</math>}} y por el extremo, el extremo de {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}}. | + | {{Caja_Amarilla|texto=Dados dos vectores {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{v}</math>}}, su '''suma''' es otro vector, {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{u} + \vec{v}</math>}}, que tiene como origen el origen de {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{u}</math>}} y por el extremo, el extremo de {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{v}</math>}}. |
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|celda2=<center>[[Imagen:sumavectores.gif|225px]]</center> | |celda2=<center>[[Imagen:sumavectores.gif|225px]]</center> | ||
Línea 129: | Línea 129: | ||
{{Tabla75|celda1= | {{Tabla75|celda1= | ||
'''Resta de vectores:''' | '''Resta de vectores:''' | ||
- | {{Caja_Amarilla|texto=Para '''restar''' dos vectores {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}}, sumamos al vector {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{u}</math>}} el opuesto de {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}}. Es decir, <math>\overrightarrow{u} - \overrightarrow{v}=\overrightarrow{u} + (- \overrightarrow{v})</math>. | + | {{Caja_Amarilla|texto=Para '''restar''' dos vectores {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{v}</math>}}, sumamos al vector {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{u}</math>}} el opuesto de {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{v}</math>}}. Es decir, <math>\vec{u} - \vec{v}=\vec{u} + (- \vec{v})</math>. |
}} | }} | ||
|celda2=<center>[[Imagen:restavectores.gif|225px]]</center> | |celda2=<center>[[Imagen:restavectores.gif|225px]]</center> | ||
Línea 136: | Línea 136: | ||
{{Tabla75|celda1= | {{Tabla75|celda1= | ||
'''Método del paralelogramo:''' | '''Método del paralelogramo:''' | ||
- | {{Caja_Amarilla|texto=Si consideramos el paralelogramo que resulta de los vectores {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}} y las paralelas auxiliares, observamos que la suma y la resta de ambos vectores constituyen gráficamente las diagonales mayor y menor respectivamente. | + | {{Caja_Amarilla|texto=Si consideramos el paralelogramo que resulta de los vectores {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{v}</math>}} y las paralelas auxiliares, observamos que la suma y la resta de ambos vectores constituyen gráficamente las diagonales mayor y menor respectivamente. |
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|celda2=<center>[[Imagen:sumarestavectores.gif|225px]]</center> | |celda2=<center>[[Imagen:sumarestavectores.gif|225px]]</center> | ||
Línea 148: | Línea 148: | ||
===Combinación lineal de vectores=== | ===Combinación lineal de vectores=== | ||
{{Tabla75|celda1= | {{Tabla75|celda1= | ||
- | {{Caja_Amarilla|texto=Dados dos vectores {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}}, otro vector {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{w}</math>}} es '''combinación lineal''' de ellos si podemos encontrar dos números reales '''a''' y '''b''' tales que | + | {{Caja_Amarilla|texto=Dados dos vectores {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{v}</math>}}, otro vector {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{w}</math>}} es '''combinación lineal''' de ellos si podemos encontrar dos números reales '''a''' y '''b''' tales que |
- | <center><math>\overrightarrow{w}=a \cdot \overrightarrow{u}+ b \cdot \overrightarrow{v}</math></center> | + | <center><math>\vec{w}=a \cdot \vec{u}+ b \cdot \vec{v}</math></center> |
}} | }} | ||
{{p}} | {{p}} | ||
- | En el gráfigo de la derecha tenemos un ejemplo en el que el vector {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{w}</math>}} es combinación lineal de los vectores {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}}, siendo los coeficientes <math>a=3\,</math> y <math>b=2\,</math>. | + | En el gráfigo de la derecha tenemos un ejemplo en el que el vector {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{w}</math>}} es combinación lineal de los vectores {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{u}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{v}</math>}}, siendo los coeficientes <math>a=3\,</math> y <math>b=2\,</math>. |
- | La definición anterior se puede extender a mas de dos vectores, así, por ejemplo, un vector {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{w}</math>}} es combinación lineal de otros tres {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{u}</math>}}, {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{v}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\overrightarrow{z}</math>}} si podemos encontrar 3 números reales '''a''', '''b''' y '''c''' tales que | + | La definición anterior se puede extender a mas de dos vectores, así, por ejemplo, un vector {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{w}</math>}} es combinación lineal de otros tres {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{u}</math>}}, {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{v}</math>}} y {{sube|porcentaje=+25%|contenido=<math>\vec{z}</math>}} si podemos encontrar 3 números reales '''a''', '''b''' y '''c''' tales que |
- | <center><math>\overrightarrow{w}=a \cdot \overrightarrow{u}+ b \cdot \overrightarrow{v}+ c \cdot \overrightarrow{v}</math></center> | + | <center><math>\vec{w}=a \cdot \vec{u}+ b \cdot \vec{v}+ c \cdot \vec{v}</math></center> |
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Revisión de 10:43 8 oct 2016
Enlaces internos | Para repasar o ampliar | Enlaces externos |
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Tabla de contenidos |
Vectores
Vectores fijos
Un vector fijo es un segmento orientado que queda determinado por un punto origen, A y otro punto extremo, B. Lo simbolizamos Características de un vector:
|
Vector nulo
El vector nulo es aquel cuyo origen y extremo coinciden y, por tanto, tiene módulo cero. Lo simbolizaremos .
Vectores opuestos
Dos vectores, |
Vectores equipolentes. Vectores libres
Dos vectores, Dado un vector, existen infinitos vectores equipolentes a él. Cuando queremos hacer uso de un vector podemos elegir uno de esos infinitos vectores iguales a él y utilizarlo como representante del vector. Al conjunto de todos los vectores equipolentes a uno dado se le llama vector libre. Un vector libre lo denotaremos mediante una letra con una flecha: |
En la escena puedes ver varios vectores fijos.
- ¿Cuáles de ellos crees que tienen la misma dirección? (Para comprobarlo puedes pulsar el botón azul del "control" rectas.)
- De los que tienen la misma dirección ¿cuáles tienen el mismo sentido?
- Te parece que hay vectores en la escena con el mismo módulo?
Dos vectores fijos son equipolentes si tienen el mismo módulo, dirección y sentido. Para comprobarlo, se unen sus orígenes y sus extremos respectivos. Si el polígono resultante es un paralelogramo, los vectores son equipolentes.
- Comprueba si los vectores
y
son equipolentes. Para ello pincha y arrastra los puntitos amarillos que ves en A y B.
- Comprueba si los vectores
y
son equipolentes.
- Dibuja en tu cuaderno dos vectores que sean equipolentes y otros dos que no lo sean, dibujando , para demostrarlo, los polígonos correspondientes
Encierra en cada caja los vectores que te parezcan equipolentes al que ya está dentro. (Para ello pincha y arrastra el puntito negro que ves en el origen de cada vector. Puedes usar el zoom si lo necesitas.)
¿Cuántos vectores libres se obtienen?
Operaciones con vectores
Producto de un vector por un número
El producto de un número real
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![](/wikipedia/images/thumb/d/dd/Geogebra.png/22px-Geogebra.png)
En esta escena podrás ver como se multiplica un vector por un número o escalar.
Suma y resta de vectores
Suma de vectores:
Dados dos vectores |
![](/wikipedia/images/thumb/d/dd/Geogebra.png/22px-Geogebra.png)
En esta escena podrás ver como se suman vectores por dos métodos geométricos.
Resta de vectores:
Para restar dos vectores |
Método del paralelogramo:
Si consideramos el paralelogramo que resulta de los vectores |
![](/wikipedia/images/thumb/d/dd/Geogebra.png/22px-Geogebra.png)
En esta escena podrás ver como se suman y restan vectores.
Combinación lineal de vectores
Dados dos vectores ![]() En el gráfigo de la derecha tenemos un ejemplo en el que el vector La definición anterior se puede extender a mas de dos vectores, así, por ejemplo, un vector ![]() |
![](/wikipedia/images/thumb/d/dd/Geogebra.png/22px-Geogebra.png)
En esta escena podrás ver como se expresa un vector como combinación lineal de otros dos.