• Matéria: Matemática
  • Autor: ruannog
  • Perguntado 9 anos atrás

demonstrar que |u+v+w|^2=|u|^2+|v|^2+|w|^2


Lukyo: Esta identidade é falsa. Mesmo se tratando de vetores.
Lukyo: Tome por exemplo u = (1, 0, 0), v = (2, 0, 0) e w = (-1, 0, 0) e observe o que acontece.
Lukyo: |u+v+w|² = |(1-2-1, 0, 0)|² = |(2, 0, 0)|² = 4
Lukyo: |u|² + |v|² + |w|² = 1² + 2² + 1² = 6...

Respostas

respondido por: deividsilva784
0
Seja, os vetores

 \\ u = ( u_{1} , u_{2} , u_{3} )
 \\ 
 \\ v = ( v_{1} ,  v_{2}, v_{3}  )
 \\ 
 \\ w = ( w_{1} , w_{2} , w_{3} )

Por definição de vetores, temos que:

 \\ u+v+w = ( u_{1} ,  u_{2} , u_{3})+ ( v_{1} ,  v_{2} , v_{3})+ ( w_{1} ,  w_{2} , w_{3})
 \\ 
 \\ u+v+w = ( u_{1} + v_{1} + w_{1} ,u_{2} + v_{2} + w_{2} , u_{3} + v_{3} + w_{3} )


Aplicando o módulo teremos o seguinte:

|u+v+w| =  \sqrt{ ( u_{1} + v_{1} + w_{1})^2+( u_{2} + v_{2} + w_{2} )^2+( u_{3}+ v_{3}  + w_{3} )^2}



Então, 

 \\ |u+v+w|^2 = [ \sqrt{ ( u_{1} + v_{1} + w_{1})^2+( u_{2} + v_{2} + w_{2} )^2+( u_{3}+ v_{3}  + w_{3} )^2} ]^2
 \\ 
 \\ |u+v+w|^2 = ( u_{1} + v_{1} + w_{1})^2+( u_{2} + v_{2} + w_{2} )^2+( u_{3}+ v_{3}  + w_{3} )^2

Substituindo essa informação em nossa igualdade:


 \\ |u+v+w|^2= |u|^2+|v|^2+|w|^2
 \\ 
 \\ ( u_{1} + v_{1} + w_{1})^2+( u_{2} + v_{2} + w_{2} )^2+( u_{3}+ v_{3}  + w_{3} )^2=|u|^2+|v|^2+|w|^2

E como nó já sabemos,

 \\ |u| =  \sqrt{ (u_{1})^2+ (u_{2} )^2+ (u_{3})^2  } 
 \\ 
 \\ |v| =\sqrt{ (v_{1})^2+ (v_{2} )^2+ (v_{3})^2  } 
 \\ 
 \\ |w| =  \sqrt{ (w_{1})^2+ (w_{2} )^2+ (w_{3})^2 }

Logo,

 \\ |u|^2 =   (u_{1})^2+ (u_{2} )^2+ (u_{3})^2  
 \\ 
 \\ |v|^2 =(v_{1})^2+ (v_{2} )^2+ (v_{3})^2  
 \\ 
 \\ |w|^2 =   (w_{1})^2+ (w_{2} )^2+ (w_{3})^2

Comparando a igualdade...

 \\ |u+v+w|^2 =|u|^2+|v|^2+|w|^2
 \\ 
 \\ ( u_{1} + v_{1} + w_{1} )^2+( u_{2} + v_{2} + w_{2} )^2+( u_{3} + v{3} + w_3)^2  \neq   (u_{1})^2+( v_{1} )^2+
 \\ ( w_{1} )^2+ (u_{2} )^2+(v_{2})^2+(w_{2})^2+(u_{3})^2+(v_{3})^2+(W_{3})^2
 \\ 
 \\  \left \{ {{ ( u_{1} + v_{1} + w_{1} )^2 \neq(u_{1})^2+( v_{1} )^2+ ( w_{1} )^2 } \atop {( u_{2} + v_{2} + w_{2} )^2  \neq (u_{2} )^2+(v_{2})^2+(w_{2})^2}
 \\ } \right. 
 \\ e,( u_{3}+v{3}+w_3)^2\neq(u_{3})^2+(v_{3})^2+(w_{2})^2

Falso!


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