Answer
Claro, aquí tienes los resultados simplificados:
- **Módulos de los Vectores:**
- \( \vec{u} \): \( \sqrt{5} \) (aproximadamente 2.236)
- \( \vec{v} \): \( \sqrt{2} \) (aproximadamente 1.414)
- \( \vec{w} \): \( \sqrt{2} \) (aproximadamente 1.414)
- **Operaciones Vectoriales:**
1. \( \vec{u} + \vec{v} = \begin{bmatrix} 1 \\ -2 \end{bmatrix} \), Módulo \( \sqrt{5} \) (aproximadamente 2.236)
2. \( \vec{u} - 3\vec{v} - \vec{w} = \begin{bmatrix} 4 \\ 3 \end{bmatrix} \), Módulo 5
3. \( \vec{u} - 2\vec{v} + \frac{1}{2}\vec{w} = \begin{bmatrix} 4.5 \\ 0.5 \end{bmatrix} \), Módulo \( \sqrt{20.5} \) (aproximadamente 4.528)
4. \( \vec{w} \cdot \vec{v} = 0 \)
Espero que esto te sea útil.
Solution
Claro, vamos a calcular el módulo de los vectores dados y realizar las operaciones vectoriales solicitadas.
### Vectores Dados:
- \( \vec{u} = \begin{bmatrix} 2 \\ -1 \end{bmatrix} \)
- \( \vec{v} = \begin{bmatrix} -1 \\ -1 \end{bmatrix} \)
- \( \vec{w} = \begin{bmatrix} 1 \\ -1 \end{bmatrix} \)
### Cálculo de los Módulos de los Vectores:
El módulo (o magnitud) de un vector \( \vec{a} = \begin{bmatrix} a_1 \\ a_2 \end{bmatrix} \) se calcula utilizando la fórmula:
\[
\| \vec{a} \| = \sqrt{a_1^2 + a_2^2}
\]
1. **Módulo de \( \vec{u} \):**
\[
\| \vec{u} \| = \sqrt{2^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5} \approx 2.236
\]
2. **Módulo de \( \vec{v} \):**
\[
\| \vec{v} \| = \sqrt{(-1)^2 + (-1)^2} = \sqrt{1 + 1} = \sqrt{2} \approx 1.414
\]
3. **Módulo de \( \vec{w} \):**
\[
\| \vec{w} \| = \sqrt{1^2 + (-1)^2} = \sqrt{1 + 1} = \sqrt{2} \approx 1.414
\]
### Operaciones Vectoriales:
1. **Suma de \( \vec{u} + \vec{v} \):**
\[
\vec{u} + \vec{v} = \begin{bmatrix} 2 \\ -1 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} -1 \\ -1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2 + (-1) \\ -1 + (-1) \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 \\ -2 \end{bmatrix}
\]
**Módulo de \( \vec{u} + \vec{v} \):**
\[
\| \vec{u} + \vec{v} \| = \sqrt{1^2 + (-2)^2} = \sqrt{1 + 4} = \sqrt{5} \approx 2.236
\]
2. **Combinación Lineal \( \vec{u} - 3\vec{v} - \vec{w} \):**
\[
\vec{u} - 3\vec{v} - \vec{w} = \begin{bmatrix} 2 \\ -1 \end{bmatrix} - 3\begin{bmatrix} -1 \\ -1 \end{bmatrix} - \begin{bmatrix} 1 \\ -1 \end{bmatrix}
\]
\[
= \begin{bmatrix} 2 \\ -1 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 3 \\ 3 \end{bmatrix} - \begin{bmatrix} 1 \\ -1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2 + 3 - 1 \\ -1 + 3 + 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 4 \\ 3 \end{bmatrix}
\]
**Módulo de \( \vec{u} - 3\vec{v} - \vec{w} \):**
\[
\| \vec{u} - 3\vec{v} - \vec{w} \| = \sqrt{4^2 + 3^2} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5
\]
3. **Combinación Lineal \( \vec{u} - 2\vec{v} + \frac{1}{2}\vec{w} \):**
\[
\vec{u} - 2\vec{v} + \frac{1}{2}\vec{w} = \begin{bmatrix} 2 \\ -1 \end{bmatrix} - 2\begin{bmatrix} -1 \\ -1 \end{bmatrix} + \frac{1}{2}\begin{bmatrix} 1 \\ -1 \end{bmatrix}
\]
\[
= \begin{bmatrix} 2 \\ -1 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 2 \\ 2 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 0.5 \\ -0.5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2 + 2 + 0.5 \\ -1 + 2 - 0.5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 4.5 \\ 0.5 \end{bmatrix}
\]
**Módulo de \( \vec{u} - 2\vec{v} + \frac{1}{2}\vec{w} \):**
\[
\| \vec{u} - 2\vec{v} + \frac{1}{2}\vec{w} \| = \sqrt{4.5^2 + 0.5^2} = \sqrt{20.25 + 0.25} = \sqrt{20.5} \approx 4.528
\]
4. **Producto Punto \( \vec{w} \cdot \vec{v} \):**
\[
\vec{w} \cdot \vec{v} = \begin{bmatrix} 1 \\ -1 \end{bmatrix} \cdot \begin{bmatrix} -1 \\ -1 \end{bmatrix} = (1)(-1) + (-1)(-1) = -1 + 1 = 0
\]
### Resumen de Resultados:
- **Módulos de los Vectores Iniciales:**
- \( \| \vec{u} \| = \sqrt{5} \approx 2.236 \)
- \( \| \vec{v} \| = \sqrt{2} \approx 1.414 \)
- \( \| \vec{w} \| = \sqrt{2} \approx 1.414 \)
- **Operaciones Vectoriales:**
1. \( \vec{u} + \vec{v} = \begin{bmatrix} 1 \\ -2 \end{bmatrix} \), \( \| \vec{u} + \vec{v} \| = \sqrt{5} \approx 2.236 \)
2. \( \vec{u} - 3\vec{v} - \vec{w} = \begin{bmatrix} 4 \\ 3 \end{bmatrix} \), \( \| \vec{u} - 3\vec{v} - \vec{w} \| = 5 \)
3. \( \vec{u} - 2\vec{v} + \frac{1}{2}\vec{w} = \begin{bmatrix} 4.5 \\ 0.5 \end{bmatrix} \), \( \| \vec{u} - 2\vec{v} + \frac{1}{2}\vec{w} \| \approx 4.528 \)
4. Producto punto: \( \vec{w} \cdot \vec{v} = 0 \)
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