54) Tienes el vector a = <1,2>,y puedes plantear un vector perpendicular al vector a. p = <2,-1> (observa que hemos permutado las componentes y hemos cambiado el signo de una de ellas, que es la forma práctica para encontrar un vector perpendicular a un vector conocido de dos componente, y puedes probar que efectivamente son perpendiculares, porque resuelves el producto escalar entre ellos y es igual cero).
Luego, debes plantear que una combinación lineal de los vectores a y p es igual al vector b (indicamos con α y Β a los números reales que debemos determinar):
αa + βp = b, reemplazamos y queda:
α<1,2> + β<2,-1> = <5,5>, resolvemos los términos, igualamos componente a componente y queda el sistema:
α + 2β = 5, de aquí despejamos: α = 5 - 2β (1)
2α - β = 5
luego sustituimos la expresión señalada (1) en la segunda ecuación, distribuimos y queda:
10 - 4β - β = 5, hacemos pasaje de término, reducimos términos semejantes y queda: - 5β = -5, de donde podemos despejar: β = 1,
luego reemplazamos en la ecuación señalada (1) y queda: α = 5 - 2*1, resolvemos y llegamos a: α = 3.
Luego, tenemos al vector b expresado como combinación lineal de los vectores a y p, donde el vector p es perpendicular al vector a:
3a + 1p = b, reemplazamos y queda: 3<1,2> + 1<2,-1> = <5,5>.
55) Tenemos que los vectores c y d son perpendiculares, por lo que planteamos que su producto escalar es igual a cero:
c • d = 0, sustituimos y queda:
(a + 2b)•(5a - 4b) = 0, distribuimos y queda:
5a•a - 4a•b + 10b•a - 8b•b = 0, aplicamos la propiedad "el producto escalar de un vector por si mismo es igual al cuadrado de su módulo" y queda:
5*|a|2 - 4a•b + 10b•a - 8|b|2 = 0, reemplazamos los módulos de los vectores, reducimos términos semejantes (recuerda que el producto escalar es conmutativo) y queda:
5*12 + 6a•b - 8*12 = 0, hacemos pasajes de términos, resolvemos términos numéricos y queda:
6a•b = 3, hacemos pasaje de factor como divisor y queda:
a•b = 1/2.
Luego, planteamos para el coseno del ángulo que forman los vectores a y b:
|a|*|b|*cosθ = a•b, reemplazamos valores conocidos y queda:
1*1*cosθ = 1/2, de donde tenemos: cosθ = 1/2,, que nos conduce a: θ = 60°.
Espero haberte ayudado.
Muchísimas gracias a todos!!!! 😊😊