7. Encuentre el volumen del paralelepıpedo determinado por los vectores siguientes:
a = i + j, b = j + k y c=i + j + k.

Respuesta :

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Para encontrar el volumen del paralelepípedo determinado por los vectores \(\mathbf{a}\), \(\mathbf{b}\) y \(\mathbf{c}\), necesitamos calcular el producto mixto de estos vectores, que se puede expresar como el determinante de la matriz formada por estos vectores.

Los vectores dados son:

\[

\mathbf{a} = \mathbf{i} + \mathbf{j}

\]

\[

\mathbf{b} = \mathbf{j} + \mathbf{k}

\]

\[

\mathbf{c} = \mathbf{i} + \mathbf{j} + \mathbf{k}

\]

Primero, escribimos estos vectores en forma de componentes:

\[

\mathbf{a} = \begin{pmatrix} 1 \\ 1 \\ 0 \end{pmatrix}, \quad \mathbf{b} = \begin{pmatrix} 0 \\ 1 \\ 1 \end{pmatrix}, \quad \mathbf{c} = \begin{pmatrix} 1 \\ 1 \\ 1 \end{pmatrix}

\]

Luego, formamos la matriz con estos vectores:

\[

M = \begin{pmatrix}

1 & 0 & 1 \\

1 & 1 & 1 \\

0 & 1 & 1

\end{pmatrix}

\]

Calculamos el determinante de esta matriz:

\[

\text{Volumen} = \begin{vmatrix}

1 & 0 & 1 \\

1 & 1 & 1 \\

0 & 1 & 1

\end{vmatrix}

\]

Desarrollamos el determinante usando la primera fila:

\[

\text{Volumen} = 1 \cdot \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 1 & 1 \end{vmatrix} - 0 \cdot \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 0 & 1 \end{vmatrix} + 1 \cdot \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 0 & 1 \end{vmatrix}

\]

Calculamos los determinantes de las matrices \(2 \times 2\):

\[

\begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 1 & 1 \end{vmatrix} = (1 \cdot 1) - (1 \cdot 1) = 0

\]

\[

\begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 0 & 1 \end{vmatrix} = (1 \cdot 1) - (1 \cdot 0) = 1

\]

Sustituimos estos valores en la expresión original:

\[

\text{Volumen} = 1 \cdot 0 + 0 \cdot 1 + 1 \cdot 1 = 0 + 0 + 1 = 1

\]

Por lo tanto, el volumen del paralelepípedo determinado por los vectores \(\mathbf{a}\), \(\mathbf{b}\) y \(\mathbf{c}\) es \(1\).