Vectores ortogonales

Introduccion.

Supongamos que tenemos dos vectores A y B, si ambos están separados por un ángulo θ, podemos determinar el valor de éste último mediante la fórmula: Si los vectores son perpendiculares entre sí, es decir, θ = π/2, entonces: De aquí que: En consecuencia dos vectores son perpendiculares u ortogonales si forman un ángulo recto (θ = π/2) y por ende, su producto escalar es cero.
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Definiciòn.

Cuando dos vectores A = (Ax, Ay, Az) y B = (Bx, By, Bz) son perpendiculares entre sí, es decir, forman un ángulo recto (θ = π/2), se dice que son vectores ortogonales. Esta situación se denota como A ⊥ B. Dos vectores serán ortogonales cuando su producto escalar (también llamado producto punto y producto interno) es cero: A ⊥ B            →         A · = AxBx + AyBy + AzBz O A ⊥ B            →         θ = π/2           →          A ∙ = |A| |B| cosθ = 0 Ya que   cos (π/2) = 0. Cuando dos vectores de A y B son ortogonales, forman un triángulo rectángulo, cuya hipotenusa es igual a la suma de los vectores.
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Ejercicios Resueltos.

  1. Determinar si los vectores A = (1, 2) y B = (-2, 1) son ortogonales.
Ambos serán ortogonales si su producto escalar es cero, es decir: A · = AxBx + AyBy = 0 Como A = (1, 2) y B = (-2, 1) , entonces: A · = (1)(-2) + (2)(1) = 0 Ambos vectores son ortogonales. 2. Determinar si los vectores A = (2, 4, 5) y B = (-2, 3, 7) son perpendiculares. Ambos serán ortogonales si su producto escalar es cero, es decir: A · = AxBx + AyBy + AzBz  = 0 Como A = (2, 4, 5) y B = (-2, 3, 7), entonces: A · = (2)(-2) + (4)(3) + (5)(7) = -4 + 12 + 35 = 43 Ambos vectores no son ortogonales.  3.Determinar si los vectores A = (2, -3, -1) y B = (-5, -10/3, 0)  son perpendiculares. Ambos serán perpendiculares si el producto escalar de ambos es cero, es decir: A · = AxBx + AyBy + AzBz  = 0 Por lo tanto: A · = (2)(-5) + (-3)(-10/3) + (-1)(0) = -10 + 10 + 0 = 0 Ambos vectores son perpendiculares. 4. Dados los vectores A = (2, a) y B = (3, -2), calcular a para que ambos vectores sean ortogonales. Para que ambos vectores sean ortogonales el producto escalar de ambos debe ser cero, es decir: A · = AxBx + AyBy = 0 Por lo tanto: A · = (2)(3) + (a)(-2) = 0 6 – 2a = 0 6 = 2a 6/2 = a a = 3