Determine o ângulo entre os vetores. (Estabeleça inicialmente uma expressão exata e depois aproxime o valor até o grau mais próximo.)

a = 2i - j + k, b = 3i + 2j - k

Passo 1

Para podermos determinar o ângulo entre dois vetores, precisaremos utilizar a definição de um produto interno. Relembrando, temos:

a ⋅ b = a ⋅ b ⋅ cos ⁡ θ

cos ⁡ θ = a ⋅ b a ⋅ b

θ = arccos ⁡ a ⋅ b a ⋅ b

Logo, precisamos calcular a norma de cada um dos vetores e o produto interno entre eles. Somente após isto, poderemos calcular o valor do ângulo!

Passo 2

Vamos começar determinando o módulo de cada um dos vetores. Desta forma,

a = 2 2 + - 1 2 + 1 2

a = 6

Já para o vetor b , temos:

b = 3 2 + 2 2 + - 1 2

b = 14

Passo 3

Agora vamos calcular o produto interno entre os dois vetores. Logo,

a ⋅ b = 2 i - j + k ⋅ 3 i + 2 j - k

a ⋅ b = 2 ⋅ 3 + - 1 ⋅ 2 + 1 ⋅ - 1

a ⋅ b = 6 - 2 - 1 = 3

Passo 4

Pronto, chegamos ao final da questão! Só nos basta agora substituirmos os valores encontrados ao longo dos Passos para obtermos o valor do ângulo θ . Sendo assim, temos:

θ = arccos ⁡ 3 6 ⋅ 14

θ ≈ 70,9 °

Resposta

θ = arccos ⁡ 3 6 ⋅ 14 ≈ 70,9 °

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