Qual é o vetor unitário que é ortogonal ao plano contendo (8i + 12j + 14k) e (2i + 3j - 7k)?

Qual é o vetor unitário que é ortogonal ao plano contendo (8i + 12j + 14k) e (2i + 3j - 7k)?
Anonim

Responda:

# vecu = <(-3sqrt (13)) / 13, (2sqrt (13)) / 13, 0> #

Explicação:

Um vetor que é ortogonal (perpendicular, norma) a um plano contendo dois vetores é também ortogonal aos vetores dados. Podemos encontrar um vetor que seja ortogonal a ambos os vetores, tomando seu produto cruzado. Podemos, então, encontrar um vetor unitário na mesma direção daquele vetor.

Dado # veca = <8,12,14> # e # vecb = <2,3, -7> #, # vecaxxvecb #é encontrado por

Para o #Eu# componente, temos

#(12*-7)-(14*3)=-84-42=-126#

Para o # j # componente, temos

#-(8*-7)-(2*14)=--56-28=84#

Para o #k # componente, temos

#(8*3)-(12*2)=24-24=0#

Nosso vetor normal é # vecn = <-126,84,0> #

Agora, para fazer disso um vetor unitário, dividimos o vetor por sua magnitude. A magnitude é dada por:

# | vecn | = sqrt ((n_x) ^ 2 + (n_y) ^ 2 + (n_z) ^ 2) #

# | vecn | = sqrt ((- 126) ^ 2 + (84) ^ 2 + (0) ^ 2) #

# | vecn | = sqrt (15878 + 7056 + 0) = sqrt (22932) = 42sqrt (13) #

O vetor unitário é então dado por:

# vecu = (vecaxxvecb) / (| vecaxxvecb |) #

#vecu = (<-126,84,0>) / (42sqrt (13)) #

# vecu = 1 / (42sqrt (13)) <-126,84,0> #

ou equivalente,

# vecu = <-3 / (sqrt (13)), 2 / (sqrt (13)), 0> #

Você também pode optar por racionalizar o denominador:

# vecu = <(-3sqrt (13)) / 13, (2sqrt (13)) / 13, 0> #