Volver a la portadaMatemáticas · 1.° de Bachillerato General Unificado · Cambiar asignatura
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1° BGU · Matemáticas
Geometría analítica · Geometría analítica

Operaciones con vectores

Te conviene dominar: Sistemas de ecuaciones (10.° grado de EGB (Educación General Básica, subnivel Superior))
Te conviene dominar: Teorema de Pitágoras (9.° grado de EGB (Educación General Básica, subnivel Superior))

Dos remolcadores tiran de un barco en el río Guayas, frente al Malecón 2000, cada uno en una dirección distinta. ¿Con qué fuerza total y hacia dónde se mueve el barco? Lo mismo pasa con el viento que desvía un avión o con un personaje de videojuego al que se le suma el movimiento de un proyectil: en todos los casos hay que combinar vectores. Las reglas son siempre las mismas, y en esta página las vas a aprender.

Vector entre dos puntos y módulo

Si $A(a_1, a_2)$ y $B(b_1, b_2)$, el vector que lleva de $A$ a $B$ se obtiene restando las coordenadas del extremo menos las del origen.

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Dados los puntos $A(3, -2)$ y $B(5, 4)$, calcula las coordenadas del vector $\vec{AB}$ y del vector $\vec{BA}$.

Dados los puntos $A(3, -2)$ y $B(5, 4)$, calcula las coordenadas del vector $\vec{AB}$ y del vector $\vec{BA}$.

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Calcula el módulo del vector $\vec{v} = (-6, 8)$.

Calcula el módulo del vector $\vec{v} = (-6, 8)$.

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El vector $\vec{v} = (5, 2)$ tiene su origen en el punto $A(-3, 1)$. Determina las coordenadas de su extremo $B$.

El vector $\vec{v} = (5, 2)$ tiene su origen en el punto $A(-3, 1)$. Determina las coordenadas de su extremo $B$.

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Suma, resta y producto por un número

Suma geométrica de dos vectores fuerza y vector resultante, que une el origen del primero con el extremo del segundo. F₁ F₂ R = F₁ + F₂
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Dados los vectores $\vec{u} = (4, -1)$ y $\vec{v} = (-2, 5)$, calcula las coordenadas del vector suma $\vec{u} + \vec{v}$ y del vector diferencia $\vec{u} - \vec{v}$.

Dados los vectores $\vec{u} = (4, -1)$ y $\vec{v} = (-2, 5)$, calcula las coordenadas del vector suma $\vec{u} + \vec{v}$ y del vector diferencia $\vec{u} - \vec{v}$.

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Dado el vector $\vec{w} = (3, -7)$, calcula las coordenadas de los vectores $2\vec{w}$ y $-\frac{1}{2}\vec{w}$.

Dado el vector $\vec{w} = (3, -7)$, calcula las coordenadas de los vectores $2\vec{w}$ y $-\frac{1}{2}\vec{w}$.

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Un robot de almacén realiza el siguiente recorrido desde su base en el origen de coordenadas: primero se desplaza según el vector $\vec{d_1} = (4,5; 2,1)$ m, luego sigue…

Un robot de almacén realiza el siguiente recorrido desde su base en el origen de coordenadas: primero se desplaza según el vector $\vec{d_1} = (4,5; 2,1)$ m, luego sigue el vector $\vec{d_2} = (-1,2; 3,4)$ m y finalmente avanza según $\vec{d_3} = (0; -1,5)$ m. Determina el vector de posición final del robot y a qué distancia en línea recta se encuentra de la base.

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Sobre un cuerpo actúan dos fuerzas representadas por los vectores $\vec{F_1} = (15, -8)$ N y $\vec{F_2} = (-5, 12)$ N. Calcula el vector fuerza resultante…

Sobre un cuerpo actúan dos fuerzas representadas por los vectores $\vec{F_1} = (15, -8)$ N y $\vec{F_2} = (-5, 12)$ N. Calcula el vector fuerza resultante $\vec{R} = \vec{F_1} + \vec{F_2}$ y determina la magnitud (módulo) de dicha fuerza resultante.

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Vectores paralelos y puntos alineados

Dos vectores tienen la misma dirección (son paralelos) si uno es un múltiplo del otro: $\vec b = k\vec a$. Si $k>0$ tienen el mismo sentido; si $k<0$, sentidos opuestos. En coordenadas, los cocientes de las componentes son iguales:

$$\frac{a_1}{b_1} = \frac{a_2}{b_2}$$

Tres puntos $P$, $Q$, $R$ están alineados si $\vec{PQ}$ y $\vec{PR}$ son paralelos.

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Comprueba si los vectores $\vec{a} = (2, -5)$ y $\vec{b} = (-6, 15)$ tienen la misma dirección, es decir, si son paralelos.

Comprueba si los vectores $\vec{a} = (2, -5)$ y $\vec{b} = (-6, 15)$ tienen la misma dirección, es decir, si son paralelos.

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En el diseño de un videojuego, el movimiento de un personaje viene dado por el vector $\vec{u} = (x, 12)$, y el de un proyectil por el vector $\vec{v} = (5, -4)$.…

En el diseño de un videojuego, el movimiento de un personaje viene dado por el vector $\vec{u} = (x, 12)$, y el de un proyectil por el vector $\vec{v} = (5, -4)$. Calcula el valor de $x$ para que ambos vectores tengan la misma dirección y averigua si tienen el mismo sentido.

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En una obra de ingeniería civil, se deben alinear tres pilares. En el plano, sus posiciones son $P(1, -2)$, $Q(4, 2)$ y $R(10, k)$. Averigua el valor de $k$ para que los…

En una obra de ingeniería civil, se deben alinear tres pilares. En el plano, sus posiciones son $P(1, -2)$, $Q(4, 2)$ y $R(10, k)$. Averigua el valor de $k$ para que los tres pilares estén perfectamente alineados.

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Punto medio y paralelogramos

Dos vectores son equipolentes si tienen igual módulo, dirección y sentido, o sea, las mismas coordenadas. En un paralelogramo $ABCD$, los lados opuestos cumplen $\vec{AB} = \vec{DC}$, y las diagonales se cortan en su punto medio.

Paralelogramo ABCD con sus diagonales cortándose en el punto medio M. A B C D M
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Calcula las coordenadas del punto medio del segmento de extremos $P(-4, 7)$ y $Q(8, -1)$.

Calcula las coordenadas del punto medio del segmento de extremos $P(-4, 7)$ y $Q(8, -1)$.

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Dos ciudades están situadas en un mapa en las coordenadas $A(-15, 20)$ y $B(35, -4)$ (en kilómetros). Se quiere instalar una antena de telecomunicaciones exactamente en…

Dos ciudades están situadas en un mapa en las coordenadas $A(-15, 20)$ y $B(35, -4)$ (en kilómetros). Se quiere instalar una antena de telecomunicaciones exactamente en el punto medio entre ambas. Calcula las coordenadas donde debe situarse la antena y la longitud del cable de fibra óptica necesario para conectarla en línea recta con la ciudad $A$.

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Practica★★☆Sin empezar
Los vértices de una parcela triangular son $A(0, 0)$, $B(8, 6)$ y $C(12, -3)$ (medidos en decámetros). Calcula el perímetro de la parcela.

Los vértices de una parcela triangular son $A(0, 0)$, $B(8, 6)$ y $C(12, -3)$ (medidos en decámetros). Calcula el perímetro de la parcela.

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Tres de los vértices de un panel solar con forma de paralelogramo $ABCD$ están situados en los puntos $A(-1, 3)$, $B(5, 1)$ y $C(6, 4)$. Calcula las coordenadas del…

Tres de los vértices de un panel solar con forma de paralelogramo $ABCD$ están situados en los puntos $A(-1, 3)$, $B(5, 1)$ y $C(6, 4)$. Calcula las coordenadas del cuarto vértice $D$ sabiendo que los vectores $\vec{AB}$ y $\vec{DC}$ son equipolentes. Comprueba tu resultado calculando el punto medio de ambas diagonales.

X Y A B C D(?)
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Demuestra analíticamente que el cuadrilátero de vértices $A(-2, 1)$, $B(4, 3)$, $C(6, -1)$ y $D(0, -3)$ es un paralelogramo. Para ello, comprueba que los lados opuestos…

Demuestra analíticamente que el cuadrilátero de vértices $A(-2, 1)$, $B(4, 3)$, $C(6, -1)$ y $D(0, -3)$ es un paralelogramo. Para ello, comprueba que los lados opuestos son vectores equipolentes.

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Combinación lineal

El vector w es la diagonal del paralelogramo cuyos lados son a por u y b por v. a·u b·v w = a·u + b·v
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Expresa el vector $\vec{w} = (1, 11)$ como combinación lineal de los vectores $\vec{u} = (2, 3)$ y $\vec{v} = (-1, 5)$. Es decir, halla los valores de $a$ y $b$ tales…

Expresa el vector $\vec{w} = (1, 11)$ como combinación lineal de los vectores $\vec{u} = (2, 3)$ y $\vec{v} = (-1, 5)$. Es decir, halla los valores de $a$ y $b$ tales que $\vec{w} = a\vec{u} + b\vec{v}$.

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Un robot explorador en Marte parte del punto $A(-3, 2)$ y realiza un desplazamiento descrito por el vector $\vec{u} = (5, 4)$ hasta llegar a un punto $B$. Desde $B$, se…

Un robot explorador en Marte parte del punto $A(-3, 2)$ y realiza un desplazamiento descrito por el vector $\vec{u} = (5, 4)$ hasta llegar a un punto $B$. Desde $B$, se mueve hacia un punto $C$ tal que $\vec{BC} = -2\vec{u} + \vec{w}$, siendo $\vec{w} = (1, -6)$. Determina las coordenadas de los puntos $B$ y $C$, y calcula el módulo del vector desplazamiento total $\vec{AC}$.

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Dados los puntos $A(1, 2)$, $B(3, -1)$ y $C(0, 4)$, halla las coordenadas de un punto $D$ que cumpla la ecuación vectorial $2\vec{AB} - 3\vec{CD} = \vec{v}$, sabiendo…

Dados los puntos $A(1, 2)$, $B(3, -1)$ y $C(0, 4)$, halla las coordenadas de un punto $D$ que cumpla la ecuación vectorial $2\vec{AB} - 3\vec{CD} = \vec{v}$, sabiendo que el vector $\vec{v}$ tiene coordenadas $(-5, 2)$.

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Un avión vuela con una velocidad propia representada por el vector $\vec{v_m} = (250, 150)$ km/h. El viento sopla con una velocidad $\vec{v_v} = (-30, 40)$ km/h. La…

Un avión vuela con una velocidad propia representada por el vector $\vec{v_m} = (250, 150)$ km/h. El viento sopla con una velocidad $\vec{v_v} = (-30, 40)$ km/h. La velocidad real del avión respecto al suelo es la suma de ambos vectores. Se quiere modificar la velocidad de los motores sumando un vector de corrección $\vec{c} = a\vec{u} + b\vec{w}$, donde $\vec{u} = (1, 0)$ y $\vec{w} = (0, 1)$, para que la velocidad real final del avión sea exactamente $\vec{v_r} = (300, 0)$ km/h. Plantea la ecuación vectorial y halla los valores de $a$ y $b$.

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Vector unitario

Vector de módulo 5 en el cuarto cuadrante y su vector unitario de longitud 1 con igual dirección y sentido. u = (0,6 ; −0,8) v = (3, −4) |v| = 5
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En física de partículas, un haz de protones sigue una trayectoria rectilínea con vector director $\vec{v} = (3, -4)$. Encuentra un vector unitario (de módulo 1) que…

En física de partículas, un haz de protones sigue una trayectoria rectilínea con vector director $\vec{v} = (3, -4)$. Encuentra un vector unitario (de módulo 1) que tenga la misma dirección y sentido que $\vec{v}$, y otro vector que tenga la misma dirección, sentido opuesto y módulo 10.

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Componentes a partir del módulo y el ángulo

Si sabes cuánto mide un vector y qué ángulo forma con el semieje positivo de las $x$, puedes hallar sus componentes con un triángulo rectángulo, igual que al calcular un módulo pero al revés. Un caso muy útil es el de $60^\circ$, porque aparece el triángulo equilátero.

Hexágono regular con centro O y vértice A sobre el eje horizontal; el triángulo OAB es equilátero. O A B C D E F
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El centro de un hexágono regular se encuentra en el origen de coordenadas $O(0,0)$ y uno de sus vértices es el punto $A(4, 0)$. Utilizando las propiedades de los…

El centro de un hexágono regular se encuentra en el origen de coordenadas $O(0,0)$ y uno de sus vértices es el punto $A(4, 0)$. Utilizando las propiedades de los vectores y sabiendo que el hexágono se puede dividir en 6 triángulos equiláteros idénticos, determina las coordenadas de los otros cinco vértices.

X Y O A(4,0) B(?)
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Simétrico de un punto

Punto simétrico respecto de un centro M: M equidista de A y de A'. dd AMA' M es el punto medio: AM = MA'
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Halla las coordenadas del punto simétrico de $A(1, 4)$ respecto del punto $M(3, -2)$.

Halla las coordenadas del punto simétrico de $A(1, 4)$ respecto del punto $M(3, -2)$.

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Dividir un segmento en una razón dada

A veces no quieres el punto medio, sino un punto $P$ que reparta el segmento $AB$ en una proporción, como $\vec{AP} = 2\vec{PB}$ (el trozo $AP$ es el doble de $PB$). Se traduce la condición a coordenadas y se despeja.

Segmento AB dividido por el punto P en dos partes con razón dos a uno. A P B AP PB
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Calcula las coordenadas de un punto $P$ que divide al segmento de extremos $A(-2, 5)$ y $B(7, -1)$ de modo que la distancia de $A$ a $P$ sea el doble que la distancia de…

Calcula las coordenadas de un punto $P$ que divide al segmento de extremos $A(-2, 5)$ y $B(7, -1)$ de modo que la distancia de $A$ a $P$ sea el doble que la distancia de $P$ a $B$. Es decir, se cumple la relación vectorial $\vec{AP} = 2\vec{PB}$.

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Halla las coordenadas de un punto $P$ situado sobre el eje de ordenadas de forma que el triángulo formado por los puntos $A(-3, 2)$, $B(1, 4)$ y $P$ sea isósceles,…

Halla las coordenadas de un punto $P$ situado sobre el eje de ordenadas de forma que el triángulo formado por los puntos $A(-3, 2)$, $B(1, 4)$ y $P$ sea isósceles, siendo los lados $AP$ y $BP$ de igual longitud. Es decir, debe cumplirse que $|\vec{AP}| = |\vec{BP}|$.

Resolver

Vuelve al principio: si los remolcadores tiran con $\vec F_1 = (30, 10)$ kN y $\vec F_2 = (10, 20)$ kN, la fuerza resultante es $\vec R = \vec F_1 + \vec F_2 = (40, 30)$ kN, de intensidad $|\vec R| = \sqrt{40^2+30^2} = 50$ kN.

Resumen

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