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Clase 20/01/2022 - Contenido educativo
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Bueno, vamos a empezar con la grabación de la clase de hoy, que en el instituto tenía pulsado un botón y se ha grabado sin sonido.
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Así que la voy a grabar aquí. Abrimos GeoGebra 5 y como veis, inicialmente no se ve la vista gráfica 3D.
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Cuando se abre, se podía haber elegido aquí, pero si no, podemos ir simplemente a Vista,
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quitamos la vista gráfica y ponemos la vista gráficas 3D
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de tal manera que las dos ventanas que tengamos sean la vista algebraica y la vista gráfica 3D
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que es donde vamos a trabajar
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vamos a empezar simplemente por poner un punto
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hago clic y como veis nos ha puesto el punto aquí con decimales
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que está ahí, que está en el plano Z0
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porque aquí lo que vemos, aunque todavía no definamos
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sistema ortonormal, etcétera, que lo haremos al final de este vídeo precisamente
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pues tenemos que el eje X va a ser la línea roja
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el eje rojo, el eje Y el eje verde
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y el eje Z el eje azul
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hemos puesto un punto A
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y siempre que elijamos una herramienta
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y luego queramos hacer otra cosa
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que no sea elegir otra herramienta
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debemos volver a elige y mueve
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fijaos también que si yo estoy en otra herramienta
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y pulso la tecla escape
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el automáticamente salta elige y mueve
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o sea que en este caso es un atajo de teclado muy interesante
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usar la tecla escape
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bueno, pues puedo mover el punto A
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y como veis
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cuando yo muevo el punto A
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sale aquí una crucecita
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al pasar por encima
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que lo que me dice
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es que puedo mover el punto A
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en el plano en el que estoy
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si os dais cuenta, aunque siga
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sin querer hablar de coordenadas
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la Z siempre vale 0
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y cuando estoy viendo
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la cruz esta
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doy al clic izquierdo del ratón, pues cambia y ahora lo que puedo hacer es levantar el punto A, por ejemplo hasta ahí.
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No se ve muy bien que ya no esté en el eje Z, salvo porque aquí ya no pone 0 sino 1,13,
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pero si yo muevo la vista 3D con el botón derecho del ratón, clic y arrastrar,
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clic y arrastrar sobre la zona de la vista 3D pues ya si que se ve perfectamente que no está en el plano Z0
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si yo ahora pincho aquí se me abre un submenú que en este caso como tengo seleccionado el punto pues todavía afecta al punto
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Pero si yo hago clic con el botón izquierdo en cualquier parte del dibujo blanco, pues resulta que ya sale este otro submenú.
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En este otro submenú hay un botón que me interesa muchísimo siempre, que es la casita esta.
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Pinchamos en la casita y todo vuelve a su posición.
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Yo me pongo de cualquier manera rara, cambio la escala, solo tengo que pinchar en la casita
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y todo se pone otra vez como al principio
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así que es muy útil este botón de la casita
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por otro lado, solo ahora para hacer las prácticas
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porque después podemos querer cualquier valor
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si yo pincho aquí en lo que parece una herradura
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que en realidad es un imán y elijo fijado a cuadrícula
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resulta que yo ahora cuando mueva A
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por ejemplo hacia abajo o hacia arriba
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o hacia los lados
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ya siempre me va a poner que estemos con valores enteros, valores enteros aquí, ¿vale?
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Y para localizar un punto pues va a ser más sencillo.
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También, si vuelvo a llamar al submenú este, pues podemos quitar o poner los ejes,
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quitar o poner una malla o una cuadrícula en el plano Z0 o incluso quitar el propio plano.
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también pinchando aquí podemos sacar una especie de cubo que hace como cuando sobre todo cuando
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hacemos un movimiento que parezca más que estamos en 3d no como más inmersivo pero bueno esto cada
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uno que haga lo que le guste además yo puedo pinchar aquí bueno voy a subirle un momento
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el punto a 2 para que tenga tres números diferentes decía si yo pincho aquí nos vamos
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plano z 0 y por tanto dado dos veces y por tanto estoy en lo que sería la vista gráfica normal
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x 3 y 1 vale si pincho en el segundo pues ahora estamos en el eje y 0 entonces tenemos x y z y
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si pincho aquí pues ya estamos en el plano x 0 es decir tengo y tengo z por supuesto haciendo
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clic puedo mover los puntos por aquí y solo se moverá en ese plano obviamente si pincho aquí
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es como la casita pero solamente la rotación me explico si yo doy con la rueda del ratón
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y digamos me acerco cuando pincho en la casa y bueno y además me muevo cuando pincho en la
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casita está me pone la vista estándar pero no me ha cambiado otra vez los ejes sin embargo si
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pincho en la casita del principio si vuelve a la posición inicial todo con la misma escala
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centradito así que eso que os quede claro cómo se manejan todas estas cosas luego aquí ya os
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dije en clase que hay un botón para incluso si os ponéis con charol azul y rojo os hacéis unas
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gafas 3d y yo lo he probado y se ve bastante bastante bien vale muy bien pues esto era todo
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sobre GeoGebra, vamos a empezar con objetos matemáticos
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para eso vamos a poner otro punto, así que pinchamos
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aquí, ponemos otro punto, como veis se pone otra vez
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en el plano Z0
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y ahora pues lo voy simplemente
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como no había dado el IGI 9, os dais cuenta
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este botón es deshacer, lo mismo que CTRL Z
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doy escape para irme a elige y mueve y ahora subo B por ejemplo hasta 5
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muy bien, ahora que ya tengo A y B
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ahí los tenéis, pues voy a hacer mi objeto vector
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si yo pincho aquí, tengo vector
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puedo pinchar aquí y aquí o puedo pinchar en la vista algebraica
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que normalmente va a ser todavía más fácil
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ya tengo, voy a elegir 9, ya tengo mi vector AB
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esto es lo que llamamos un vector fijo
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porque tiene origen y extremo
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origen y extremo
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el origen es A y el extremo que es donde se pone la flechita B
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y a ese vector le llamaríamos AB con flechita encima
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porque es un vector fijo
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de momento aquí no nos fijemos en esto
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Ahora lo vamos a explicar. Una vez que yo tengo ese vector, se define con módulo, dirección y sentido.
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El módulo es la longitud del vector. Como todavía no tenemos coordenadas, para nosotros la longitud del vector
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podríamos hacerla diciendo a GeoGebra que nos mide al segmento. El segmento vale 3,74.
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Ese sería el módulo del vector AB. La dirección sería la de la recta que lo contiene.
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Así que si pinchamos en la herramienta recta A y B, pues tenemos la recta que lo contiene.
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Quizás es el momento de ahora en propiedades cambiar el color y el grosor de nuestro vector y de la recta que lo contiene.
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Por ejemplo, lo hacemos así de finito. Vale, pues ya tengo el vector AB y la dirección es la recta que lo contiene. Esta es la dirección del vector.
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sentido es de A a B, el que indica la flecha
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esta dirección tiene dos sentidos
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que es cuando os he contado lo de que en tráfico
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lo que llaman dirección prohibida
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para nosotros sería sentido prohibido
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y lo que en tráfico llaman circulación prohibida
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es lo de que es la dirección
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también quiero llamaros la atención
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aunque poco todavía
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en la forma vectorial de escribir la recta.
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Esto lo dimos en primer de bachillerato en 2D.
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Tenemos un punto y un vector, que es lo que define una recta.
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Pero de momento no nos fijaremos mucho en eso.
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Simplemente lo que quería era tener módulo, dirección y sentido.
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Ahora viene, cuando os he dicho en clase, que soltaréis el ratón.
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soltamos el ratón, damos CTRL-C, perdón, primero hay que seleccionar el vector,
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si no, no puedo dar CTRL-C, CTRL-C, ahora damos CTRL-V y nos ha pegado otro vector,
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le selecciono con el ratón y ahora con el teclado lo muevo, ese otro vector,
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vuelvo a dar control V
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selecciono U2 que llama aquí
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y por ejemplo me lo llevo aquí
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y vuelvo a dar control V
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vamos a hacer 3 más que en total haya 4
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y lo muevo aquí y un poquito para adelante
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de tal manera que ahora lo que tengo es 4 vectores
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4 vectores y estos 4 vectores tienen el mismo módulo
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son exactamente igual de largos, la misma dirección
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porque las rectas que lo contienen son paralelas
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y el mismo sentido, así que se dice que estos vectores son
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equipolentes, esto que voy a decir no lo he dicho en clase
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pero lo digo ahora, para saber si dos vectores son equipolentes
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que se ve aquí muy fácil, podríamos hacer
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dos cosas, o bien unir origen con origen y extremo
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extremo y tiene que quedar un paralelogramo o bien unir origen con extremo y extremo con origen y
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tienen que cortarse en el punto medio de lo que estoy uniendo de acuerdo pero vamos eso no nos
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importa demasiado en este caso simplemente que veáis que tengo cuatro vectores fijos
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equipolente estos cuatro vectores fijos equipolentes forman lo que se llama una
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clase de equivalencia y vamos a pasar el concepto abstracto muy complicado de
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vector fijo a vector libre de vector fijo a vector libre
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estos cuatro vectores fijos en realidad tienen como representante canónico el
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mismo vector libre que si lo dijéramos así es el 1 2 3 es como si esto indicará
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los pasos que doy, 1 en el x, 2 en el y, 3 en el z, da igual de donde salga, luego saldré de un sitio o de otro, pero doy un paso en el x, 2 en el y, 3 en el z,
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por lo tanto, obtendré vectores equipolentes. El vector libre es un concepto abstracto, no se puede ver, el vector fijo es estos, son 4 vectores fijos,
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Yo tengo el vector libre 1, 2, 3, y en cuanto le pegue en un sitio, para que se vea, ya es un vector fijo.
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Pero, sin embargo, nosotros vamos a trabajar con el concepto abstracto vector libre.
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Y todas las operaciones y todas las cosas las vamos a hacer operando con vectores libres,
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aunque simplemente sea un concepto abstracto.
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¿Vale? Muy bien. Esto os lo he explicado en clase, como que un medio, dos cuartos, tres sextos, cuatro octavos,
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Son la misma fracción equivalente a 0,5.
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Vamos a decirlo en decimales para que lo entendáis todavía mejor.
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Cuando yo quiero sumar un medio más dos tercios,
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utilizo una fracción equivalente a un medio tres sextos.
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¿De acuerdo?
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Pues aquí, cuando yo quiera sumar vectores libres,
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pues obtendré un vector equipolente que le pintaré donde me dé la gana.
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O en otras palabras, hablar de vectores libres indica que yo puedo mover los vectores fijos.
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Y siguen siendo el mismo vector libre. Muy bien, ya lo tengo. Voy a borrar todo esto que hemos utilizado para explicarlo. No merece la pena ocultarlo. También podría haber utilizado estos botones.
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ya no, porque ya empezaba a borrar
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y volvemos a nuestro concepto original
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que es este
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y que ya tengo mi vector con módulo de dirección y sentido
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y ya sé lo que significaría un vector libre
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vamos a ver la suma de vectores libres
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entonces, yo podría hacer cualquier vector
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pero voy a hacer uno que salga de A
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Y voy a inventarme primero un punto, voy a hacer el punto C, esta es una nueva manera de crear puntos, C igual, y aquí voy a poner las coordenadas de C entre paréntesis.
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Por ejemplo, podría poner 1, 0, bueno, o 1, 2, mejor, 1, 2, 3.
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Pues ponemos 1, 2, 3 y ya tengo el punto C.
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Doy Enter y ahí tengo el punto C.
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¿Lo veis?
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Si ahora yo hago el vector AC, pues ya tengo dos vectores con el mismo punto de aplicación o con el mismo origen.
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Voy a poner este vector en rojo y también más gordito.
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Lo que voy a hacer ahora es sumar esos dos vectores.
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lo que yo puedo hacer para sumar esos dos vectores
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voy a ocultar esto
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lo que yo puedo hacer para sumar esos dos vectores
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es ponerles en el mismo origen
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efectivamente los dos tienen origen A
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y hacer la regla del paralelogramo
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¿en qué consistía la regla del paralelogramo?
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en que si yo hago rectas primero
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esta ya la tenía, la voy a poner
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la recta C
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y ahora hago una paralela
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a la primera que pinté que pase por C
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y una paralela a la segunda que pinté
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que pase por B, por ejemplo
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pues veis que ahí he formado un paralelogramo
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el punto de intersección
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entre esas dos rectas
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que es D
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será el punto que me marcará ahora
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poder hacer el vector suma
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y ahora vuelvo a coger el vector
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y pincho a
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Avila Dinamarca
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pues tengo el vector suma
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esto lo he sumado haciendo
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la regla del paralelogramo
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¿de acuerdo?
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en general nosotros no vamos a
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utilizar la regla del paralelogramo
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voy a ocultar todos estos
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y también
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voy a ocultar el vector W
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y el punto D, luego los volveremos
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a poner
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¿Cuál es la manera normal de nosotros sumar vectores que además sirve para sumar tres o cuatro vectores?
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Pues es poner el vector v libre detrás de b
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¿Cómo se escribe eso en GeoGebra?
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Pues escribo la palabra vector, abro paréntesis y pongo dos veces el origen del vector, en nuestro caso b.
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Y ahora detrás del segundo b doy más y escribo el vector que quiero, por ejemplo v.
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Como veis, cuando doy enter, lo que he hecho ha sido un vector equipolente a ac saliendo de b.
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eso me marcaría un punto aquí que es de antes
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y por supuesto uniendo origen del primer vector y extremo del último vector
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pues tenemos simplemente el vector suma
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¿veis? en vez de con la regla del paralelogramo
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concatenando vectores
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ahora podríamos quitar esto
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ahí he puesto u más v
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ese es el vector u más v
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¿vale? muy bien
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¿qué le pasa al vector u más v?
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¿qué es la suma?
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pues que resulta que si yo cojo la herramienta plano
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que pasa por tres puntos y pincho en a, b y c
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como veis se pinta un plano
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se pinta un plano
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que contiene los tres vectores, es decir, el vector suma es siempre coplanario
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con los dos vectores que lo engendran, están siempre en el mismo plano.
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Además, fijaos qué curioso, el plano P, que ya veis cómo se escribe,
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como una ecuación de tres incógnitas, si le doy botón derecho, elijo representación 2D,
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resulta que siempre puedo verlo en un dibujo aparte, en una ventana aparte
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y eso me puede tener muchas utilidades en ejercicios que no se vean bien
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lo que he hecho ha sido, digamos, hacer una vista 2D del plano azul, del plano P
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vale, si yo tocara alguna de estas cosas pues se reflejaría inmediatamente aquí
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y viceversa, eso es también llamativo
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muy bien, de momento vamos a cerrar este
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plan, pues ya sé como se hace
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la suma de vectores
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también podemos hacer, si ocultamos
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la suma, a ver, la suma era w
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podemos hacer la multiplicación de un número por un vector
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¿Cómo es la multiplicación de un número por un vector?
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Pues otro vector que tiene la misma dirección, por tanto está sobre la misma recta
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El módulo multiplicado por el número, es decir, se multiplica la longitud por el número
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Y sentido el del signo del número que multiplique
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Me explico, si yo quiero pintar un vector que sea por ejemplo 2u
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escribo vector, acordaros del truco que os he dicho
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a, a, porque queremos que salga de a
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porque si solo escribo un vector, GeoGebra tiene la manía de pintarlo saliendo siempre del 0, 0
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entonces para que no salgan del 0, 0 se hace este truco
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y ahora más dos veces u
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y ahí tengo el vector 2u
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de acuerdo, ahí tengo el vector 2u
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Como veis, está en la misma línea, que era esta, y tiene de longitud el doble.
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Por supuesto el vector 2u no es lo que se ve negro, tendría que quizá ocultar u para que veáis lo que es el vector 2u.
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El vector 2u es desde a hasta el final, hasta aquí, tampoco estorbaría b.
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Ese es el vector 2u, incluso si queréis, pues le podemos poner un color verde oscuro, y ahí tenéis el vector 2u.
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¿De acuerdo? El verde es 2 veces u, cuando u era esto.
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¿Vale? Perfecto, muy bien.
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El multiplicar un número por un vector me permite ya pasar a restar vectores
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Es decir, ahora yo podría hacer, por ejemplo, u menos v
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¿Cómo sería menos v?
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Esto en clase lo he explicado muy rápido y es mejor que os fijéis aquí
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¿Cómo sería menos v?
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Pues saliendo de a, yo podría escribir vector a, menos v
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y ese sería el vector menos v.
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Ahora, ¿cómo se haría u menos v?
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Pues para hacer el vector u menos v lo voy a hacer pintado que salga de p.
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entonces voy a hacer el vector
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voy a hacer el vector
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c,c
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más u menos v
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y ahí tenemos
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el vector que aquí ha llamado de Dinamarca
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que es u
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y ahora menos v
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en realidad al hacer el vector u menos v saliendo de a
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espero que esto no os lie
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más u menos v
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el vector que me sale es un equipolente
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este es el vector u menos v
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por la regla del paralelogramo
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pero yo, como es un vector libre
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le puedo mover a que salga de c
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y entonces u menos v va así
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¿y esto para qué?
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os cuento todo esto cuando podíamos haberlo hecho así
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porque es muy interesante ver
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que cuando hago u menos v
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es un vector que siempre va del extremo de v al extremo de u, u menos v es un vector que va del
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extremo de v al extremo de u, además si os acordáis del plano, por supuesto esto está todo en el mismo
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plano y si le damos la vista 2D resulta que voy a ocultar todas estas cosas, no, este no,
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hay otro vector que quiero contar, este.
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Siempre el vector u, que es el azul, más el vector v, que es el rojo,
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más el vector resta, u menos v, que es la línea estrecha negra,
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van a formar un triángulo.
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Y aquí es donde va a entrar a veces en ejercicios trigonometría,
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o el teorema del coseno, vamos de trigonometría, o cosas de esas.
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¿De acuerdo? O sea, que este es el vector u menos v.
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Muy bien.
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Vamos a cerrar esta ventana.
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¿Qué más me permite el poder multiplicar un número por un vector?
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Pues que ahora yo puedo hacer combinaciones lineales.
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Combinaciones lineales. Por ejemplo, puedo hacer saliendo de A el vector 5U más 2V.
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Y ahí tendríais el vector, que es muy largo, 5U más 2V.
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Hemos puesto 5 veces U y detrás 2 veces V.
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Este punto en GeoGebra, esto no es de matemáticas, se puede escribir así.
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que matemáticamente estaría fatal, vamos a poner que el punto P, por ejemplo, es igual a A más el vector.
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¿Por qué esto matemáticamente está mal? Igual que esto matemáticamente está mal, porque estamos sumando puntos y vectores.
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El que me ponga esto en el examen es un 0, pero GeoGebra permite escribirlo así.
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Ya veremos cómo lo tenemos que escribir nosotros en el siguiente vídeo.
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Entonces, ¿veis que ya está el punto gordo aquí?
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Ese es el punto P, que es el extremo del vector 5U más V.
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Y ya puedo hacer cualquier combinación lineal.
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Pero, ¡qué pena! Resulta que todos están en el mismo plano.
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¿Cómo voy de A a un punto que esté por aquí con eso?
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Pues no puedo porque solo tengo dos vectores y estamos en tres dimensiones
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Entonces necesito un vector que no esté en esas dos dimensiones, en ese plano
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Que sí que me permita hacer la combinación lineal
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Si yo pongo aquí, por ejemplo, un punto, y ahora la herramienta vector A hasta el punto E,
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pues ahora sí, tengo tres vectores, de hecho, grandísimo, pero bueno, es igual,
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tengo tres vectores que son linealmente independientes.
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Esos tres vectores que son linealmente independientes.
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Y con esos tres vectores sí que podría llegar a cualquier punto.
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Mediante una combinación lineal de esos tres vectores podría llegar a cualquier punto.
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Pero para saber que son linealmente independientes, tengo que ver que lo son.
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Entonces, eso lo puedo hacer con lo que hemos aprendido en el tema anterior.
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Si yo me voy a la vista CAS y hago un determinante formado por las coordenadas de esos tres vectores,
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hoy lo voy a hacer con números, por ejemplo, el vector U era 1, 2, 3, 1, 2, 3,
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hay que poner otra, entre otra llave, coma, voy a hacer una matriz.
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Segunda fila, otra vez entre llaves, el V, menos 2, 1, 1
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Y tercera fila, entre llaves, el I, menos 13, menos 11, 2
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Bueno, pues tengo ahí una matriz, como podéis ver
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y si yo le pido el determinante, pues me va a salir el dólar uno distinto de cero.
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Y por tanto, estos tres vectores son linealmente independientes,
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cualquier punto o vector del espacio se va a poner en función de ellos
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y diremos que es una base del espacio.
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En el siguiente vídeo empezaremos aquí y diciendo, pues en vez de esta base,
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que no nos interesa, vamos a coger lo que se llama la base ortonormal.
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¿Y cuál es la base ortonormal? Pues el vector i, no vale poner puntos,
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hay que escribir la palabra vector, y dentro otro paréntesis para indicar un punto,
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que va a ser 1,00, a ver, la i ya estaba cogida,
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así que necesitamos buscar i
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y ha debido ya coger la i
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vamos a borrar este vector
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si borro este vector me lo cargo todo
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no es este, lo vamos a renombrar
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vamos a poner dd
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no me deja renombrarlo
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vamos a poner ahora
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a ver si ahora sí que me deja
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definirla ahí
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¿veis?
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me ha definido, está muy pequeñito
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y no se ve
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pero ahí
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no le he dado enter
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da un problema
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con la I y la J
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así que
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lo haré en el próximo vídeo ya
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lo de la base
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ortogonal, ¿de acuerdo?
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- Autor/es:
- Pablo J. Triviño Rodríguez
- Subido por:
- Pablo Jesus T.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
- Visualizaciones:
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- Fecha:
- 20 de enero de 2022 - 19:20
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES JOSÉ GARCÍA NIETO
- Duración:
- 31′ 04″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1280x720 píxeles
- Tamaño:
- 592.86 MBytes