Enunciado

Sendo [vec u , vec v , vec w] = 6 , calcule [2 vec u - 3 vec v + vec w , - vec u + vec v - vec w , v - 3 vec w] .

Passo 1

O enunciado nos diz que o produto misto é trilinear e que [vec u , vec v , vec w] = 6 , devemos calcular o valor da seguinte expressão:

[2 vec u - 3 vec v + vec w , - vec u + vec v - vec w , v - 3 vec w]

Bora lá, mão na massa!

Passo 2

Vamos chamar cada componente da expressão por uma letrinha, da seguinte forma:

a = 2 vec u - 3 vec v + vec w

b = - vec u + vec v

c = v - 3 vec w

Ou seja, para nos ajudarmos, trabalharemos com o produto misto equivalente:

[2 vec u - 3 vec v + vec w , - vec u + vec v - vec w , v - 3 vec w] = [a , b , c]

Passo 3

Pelo princípio da trilinearidade, podemos somar a um vetor uma combinação linear de outros dois:

[a , b , c] = [a , b , c + a + 2 b]

= [a , b , vec v - 3 vec w + (2 vec u - 3 vec v + vec w) + 2 (- vec u + vec v - vec w)]

= [a , b , vec v - 3 vec w + 2 vec u - 3 vec v + vec w - 2 vec u + 2 vec v - 2 vec w]

= [ a , b , - vec 4 vec w ]

= 4 [ a , b , - vec w ]

Passo 4

Agora, vamos somar ao primeiro vetor uma combinação linear dos outros dois:

[a , b , c] = 4 [ a , b , - vec w ]

= 4 [ a + 3 b - 2 (- vec w) , b , - vec w ]

= 4 [2 vec u - 3 vec v + vec w + 3 (- vec u + vec v - vec w) + 2 vec w , b , - vec w]

= 4 [2 vec u - 3 vec v + vec w - 3 vec u + 3 vec v - 3 vec w + 2 vec w , b , - vec w]

= 4 [ - vec u , b , - vec w ]

Passo 5

Por fim, vamos somar ao segundo vetor uma combinação dos outros dois:

[a , b , c] = 4 [ - vec u , b , - vec w ]

= 4 [ - vec u , b + vec u + vec w , - vec w ]

= 4 [- vec u , (- vec u + vec v - vec w) + vec u + vec w , - vec w]

= 4 [- vec u , vec v , - vec w]

Passo 6

Ainda usando a trilinearidade, temos:

[a , b , c] = 4 [ - vec u , vec v , - vec w ]

= - 4 [ - vec u , vec v , vec w ]

= 4 [vec u , vec v , vec w]

= 4 ( 6 )

= 24

Resposta

[2 vec u - 3 vec v + vec w , - vec u + vec v - vec w , v - 3 vec w] = 24

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

As arestas AB, AD e AE do paralelepípedo retângulo mostrado na Figura 12-6(a) medem, respectivamente 1, 2 e 2. R é ponto médio de AB, e a base G H → ,G F → ,G C → é positiva.(a) Calcule D E → ,D R → ,
Dado o tetraedro O A B C , sejam M ,N e P , respectivamente, os pontos que dividem A , B ,( B , C ) e ( C ,A ) na razão 2. Calcule o quociente entre os volumes dos tetraedros O A B C e O M N P .
Seja E uma base ortonormal positiva.(c) Resolva o Exercício 12-9 no caso em que a = 2 ,b = 3 ,c = 3 ,α = 30 ° ,β = 45 ° ,γ = 60 ° , utilizando a igualdade do item (b).
Prove que:(a) [vec u ^^ vec v , vec a ^^ vec b , vec x ^^ vec y] = |[[[,vec u,,,vec a,,,vec b,],[,vec u,,,vec x,,,vec y,]],[[,vec v,,,,vec a,,,vec b,],[,vec v,,,vec x,,,vec y,]]]|
Seja E uma base ortonormal positiva.(b) Sejam u → ,v → ,w → ,x → ,y →ez → vetores quaisquer. Mostre que u → ,v → ,w → x → ,y → ,z → = u → . x → u → . y → u → . z → v → . x → v → . y → v → . z → w → .