Matemática — Geometria Múltipla Escolha

Dado o conjunto de vetores, marque V para as questões verdadeiras e F para as questões falsas.

Dado o conjunto de vetores, marque V para as questões verdadeiras e F para as questões falsas.

  1. ( ) \vec{y} + \vec{z} = \vec{s}
  2. ( ) \vec{x} + \vec{w} = -(\vec{y} + \vec{z})
  3. ( ) \vec{y} + \vec{w} + \vec{z} = -\vec{x}
  4. ( ) \vec{s} - \vec{x} = \vec{u} + \vec{v}
  5. ( ) \vec{u} + \vec{v} + \vec{s} + \vec{x} = \vec{0}
  6. ( ) -\vec{u} + \vec{x} + \vec{y} + \vec{z} = \vec{0}

Resolução completa

Explicação passo a passo

A
Alternativa A

Solução Comentada

Esta questão exige a aplicação das regras de adição vetorial, especificamente a Regra do Triângulo e a Regra do Polígono, para determinar a veracidade de cada afirmação com base no diagrama fornecido.

Análise dos Vetores:
Identificamos os vértices principais para facilitar o traçado das somas:

  • \vec{x}: Base inferior esquerda \rightarrow Topo esquerdo
  • \vec{y}: Topo esquerdo \rightarrow Topo direito
  • \vec{z}: Topo direito \rightarrow Meio direito
  • \vec{s}: Topo esquerdo \rightarrow Meio direito
  • \vec{w}: Meio direito \rightarrow Base inferior esquerda
  • \vec{u}: Base inferior esquerda \rightarrow Base inferior direita
  • \vec{v}: Base inferior direita \rightarrow Meio direito

Análise Detalhada

a) $\vec{y} + \vec{z} = \vec{s}$

  • A soma \vec{y} + \vec{z} conecta o início de \vec{y} ao fim de \vec{z}.
  • O vetor resultante vai do topo esquerdo ao meio direito.
  • Isso coincide exatamente com a definição de \vec{s}.
  • Veredito: Verdadeiro (V)

b) $\vec{x} + \vec{w} = -(\vec{y} + \vec{z})$

  • Lado Esquerdo (LHS): \vec{x} + \vec{w} percorre do fim de \vec{w} até o fim de \vec{x} (inverso do caminho fechado \vec{w} + \vec{x} + \vec{s} = 0?).
  • Simplificando: \vec{x} + \vec{w} é o vetor que fecha o triângulo formado por \vec{x}, \vec{w}, \vec{s}. Como \vec{x} + \vec{s} = -\vec{w}, então \vec{x} + \vec{w} = \vec{s} - \vec{s} + \vec{w}? Não.
  • Geometricamente: \vec{x} + \vec{w} vai do fim de \vec{w} (meio direito) ao fim de \vec{x} (topo esquerdo). Resultado: \vec{CA} (onde C é meio direito, A é topo esquerdo).
  • Lado Direito (RHS): -(\vec{y} + \vec{z}) = -\vec{s} = \vec{CA}.
  • Ambos os lados são iguais.
  • Veredito: Verdadeiro (V)

c) $\vec{y} + \vec{w} + \vec{z} = -\vec{x}$

  • Agrupando: (\vec{y} + \vec{z}) + \vec{w} = \vec{s} + \vec{w}.
  • \vec{s} + \vec{w} vai do topo esquerdo ao fim de \vec{w} (base esquerda). Resultado: \vec{AD} (A=topo esquerdo, D=base esquerda).
  • Lado Direito: -\vec{x} = -(\vec{DA}) = \vec{AD}.
  • Ambos os lados são iguais.
  • Veredito: Verdadeiro (V)

d) $\vec{s} - \vec{x} = \vec{u} + \vec{v}$

  • Sabemos que \vec{u} + \vec{v} = \vec{DC} (percorrendo a base e subindo).
  • Também sabemos que \vec{x} + \vec{s} = \vec{DC}.
  • A equação propõe \vec{s} - \vec{x} = \vec{DC}.
  • Substituindo \vec{DC}: \vec{s} - \vec{x} = \vec{s} + \vec{x} \Rightarrow \vec{x} = \vec{0}.
  • Como \vec{x} \neq \vec{0}, a igualdade não se mantém.
  • Veredito: Falso (F)

e) $\vec{u} + \vec{v} + \vec{s} + \vec{x} = \vec{0}$

  • \vec{u} + \vec{v} = \vec{DC}.
  • \vec{s} + \vec{x} = \vec{DC}.
  • Soma total: $2\vec{DC}$.
  • Para ser zero, seria necessário \vec{u} + \vec{v} + \vec{w} = \vec{0} (pois \vec{w} = -\vec{DC}).
  • Veredito: Falso (F)

f) $-\vec{u} + \vec{x} + \vec{y} + \vec{z} = \vec{0}$

  • Substituindo \vec{y} + \vec{z} = \vec{s}: -\vec{u} + \vec{x} + \vec{s} = \vec{0}.
  • Rearranjando: \vec{x} + \vec{s} = \vec{u}.
  • Sabemos que \vec{x} + \vec{s} = \vec{DC} e \vec{u} = \vec{DE}.
  • \vec{DC} \neq \vec{DE}.
  • Veredito: Falso (F)

Resumo da Resposta

A sequência correta de verdadeiro e falso para as questões a) até f) é V, V, V, F, F, F.

ItemAfirmaçãoResultado
a)\vec{y} + \vec{z} = \vec{s}V
b)\vec{x} + \vec{w} = -(\vec{y} + \vec{z})V
c)\vec{y} + \vec{w} + \vec{z} = -\vec{x}V
d)\vec{s} - \vec{x} = \vec{u} + \vec{v}F
e)\vec{u} + \vec{v} + \vec{s} + \vec{x} = \vec{0}F
f)-\vec{u} + \vec{x} + \vec{y} + \vec{z} = \vec{0}F

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