VECTOR
Definición
Un vector es un ente algebraico o geométrico que representa una magnitud con dirección y sentido, típicamente graficado en un plano bidimensional o tridimensional y se denota como v = (x, y) en el caso de estar en el plano bidimensional donde (x, y) es el punto final del segmento, o como v = (x, y, z) en el caso de estar en un plano tridimensional
Se caracteriza por constar de los siguientes elementos:
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Dirección: es la recta sobre la que se plantea el vector, la cual es continua e infinita en el espacio.
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Sentido: viene representado por la punta de la flecha que se expresa gráficamente, indicando el lugar hacia el cual se dirige el vector.
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Módulo: se trata de la longitud entre el inicio y fin del vector, es decir, dónde empieza y dónde termina la flecha.
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Amplitud: es la expresión numérica de la longitud gráfica del vector.
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Punto de aplicación: se refiere al lugar geométrico en el que inicia el vector a nivel gráfico.
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Nombre: es la letra que acompaña al vector que se representa gráficamente, coincidiendo con la magnitud o con la suma del punto de aplicación y el fin de su valor.

Nota: En este apartado nos enfocaremos sólo en los vectores bidimensionales.
Vector entre dos puntos
Dado el par ordenado asociado al punto A = (ax , ay) y el par ordenado asociado al punto B = (bx , by), el vector formado por esos dos puntos será: AB = (bx - ax , by - ay)
Ejemplo:
Sean los puntos P = (0,1) y Q =(2,2) entonces:
PQ = (2-0 , 2-1)
PQ = (2 , 1)

Vector Canónico:
Un vector canónico es un vector unitario (cuyo modulo igual a una unidad) colineales al eje x o y es decir:
i = (1, 0) paralelo al eje x
j = (0, 1) paralelo al eje y
Los vectores se pueden escribir principalmente mediante sus componentes. Aquí están las formas más comunes:
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Forma de Componentes (Cartesianas) o rectangular: Especifica las proyecciones del vector en los ejes: v = (x0, y0)
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Forma canónica o Vector Unitarios (i,j): Utiliza vectores unitarios estándar: v = x0 i + y0 j
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Forma Polar o Magnitud-Dirección: Define el vector por su longitud r=|v| y el argumento (ángulo θ) que forma con el eje horizontal positivo: v = (r, θ)
Ejemplo:
Forma de componentes: u = (5, -3)
Forma de componentes: u = 5i -3j
Forma Polar: u = (5,83 , 329,04º)

De la forma rectangular o de componentes a la forma polar
Para hallar la forma polar a partir de las otras dos formas debemos:
-
Hallar el modulo haciendo la distancia de dos puntos:

-
Para hallar el ángulo θ debemos calcular la tangente del ángulo, es decir:
tg θ = Cat Op
Cat Ady
tg θ = -3
5
θ = arctg -0.6
θ = arctg -0.6
θ = -30,96º
θ = -30,96º + 360º
θ = 329,04º
Ver Trigonometría
De la la forma polar a la forma rectangular o de componentes
Para hallar las componentes teniendo la forma polar debemos calcular:
-
Cos θ = Cat Adyacente
hipotenusa
Cos 329,04º = x
5,83
0,85 = y
5,83
y = 5
-
Sen θ = Cat Opuesto
hipotenusa
Sen 329,04º = y
5,83
- 0,51 = y
5,83
y = -3
Operaciones
Suma
Sean los vectores u = ai + bj y v = ci + dj entonces:
u + v = (a + c)i + (b + d)j
Ejemplo: u = 2i + 3j y v = 4i - 7j
u + v = (2 + 4)i + (3 + (-7))j
u + v = 6i -4j
Método del paralelogramo
Para sumar dos o mas vectores de manera grafica podemos usar el método del paralelogramo que consiste en trasladar con uso de regla y escuadra cada vector al punto final del otro, es decir: Siguiendo la grafica, en el punto final de V2 graficamos un vector paralelo a V1 y en el punto final de V1 graficamos un vector paralelo a V2. La unión de esos nuevos 2 vectores (dibujados con línea de puntos) nos indican la posición final del vector resultante R

Producto
PRODUCTO DE UN ESCALAR POR UN VECTOR
Sea u un vector de la forma u = ai + bj y sea k un escalar tal que k ∈ R entonces:
k.u = k.(ai + bj) = kai + kbj
Ejemplo:
2. (4i - 7j) = 8i - 14j
Método grafico
Prolongamos una recta en dirección al vector, con un compas medimos el largo del vector y marcamos sobre la recta tantas veces como sea k. Si k es positivo, marcamos sobre la recta con mismo sentido al vector, y si k es negativo marcamos sobre la recta con sentido contrario.
Ejemplos: 2u = 2. (4i - 7j) = 8i - 14j
-u = - (4i - 7j) = -4i + 7j
Nota: -u es el opuesto de u

RESTA
Una resta de vectores es una suma de un vector mas el opuesto del otro, es decir:
Sean los vectores u = (a , b) y v = (c + d) entonces:
u - v = (ai + bj) + [-(ci + dj)]
= ai + bj - ci - dj
= (a - c)i + (b - d)j
Gráficamente se observa como en el extremo de u se dibuja el opuesto de v y la resultante es el vector que nace en el origen de u hasta el extremo del opuesto de v

Propiedades
Sean 𝐮, 𝐯, y 𝐰 vectores en un plano; y sea r y s escalares entonces:
𝐮 + 𝐯 = 𝐯 + 𝐮
(𝐮 + 𝐯) + 𝐰 = 𝐮 + (𝐯 + 𝐰)
1.𝐮 = 𝐮
𝐮 + 0 = 𝐮
v.𝑟.(𝑠.𝐮) = (𝑟.𝑠).𝐮
𝐮 + (−𝐮) = 0
