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Como calcular o produto escalar entre dois vetores usando C++ - Geometria Analítica e Álgebra Linear usando C++

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O produto escalar (em inglês: dot product) entre dois vetores é um número real que relaciona o comprimento desses dois vetores e o ângulo formado por eles. É importante notar que alguns autores se referem ao produto escalar como produto interno.

Obtém-se o produto escalar entre dois vetores, no R2, ou três vetores, no R3, por meio da fórmula a seguir (assumindo dois vetores __$\vec{u} = (a, b)__$ e __$\vec{v} = (c, d)__$ no R2).

\[\vec{u} \cdot \vec{v} = a \cdot c + b \cdot d \]

Vamos agora a um exemplo prático. Veja a imagem abaixo, na qual temos dois vetores, com suas coordenadas e magnitudes (módulo, comprimento ou norma):



Note que ambos os vetores possuem como origem as coordenadas (0, 0). O primeiro vetor possui as coordenadas finais (4, 10) e magnitude 11, e o segundo vetor possui as coordenadas finais (11, 6) e magnitude 13. Magnitude é o tamanho do vetor, ou seja, seu comprimento, seu módulo ou norma.

Veja agora o código C++ completo que lê as coordenadas dos dois vetores e calcula e mostra o produto escalar entre eles:

#include <string>
#include <iostream>
 
using namespace std;
  
int main(int argc, char *argv[]){
  // coordenadas dos dois vetores
  float x1, y1, x2, y2;
  // guarda o produto escalar
  float produto_escalar; 
	  
  // vamos ler os valores x e y do primeiro vetor
  cout << "Informe o valor de x do primeiro vetor: ";
  cin >> x1;
  cout << "Informe o valor de y do primeiro vetor: ";
  cin >> y1;  
    
  // vamos ler os valores x e y do primeiro vetor
  cout << "Informe o valor de x do segundo vetor: ";


Ao executar este código C++ nós teremos o seguinte resultado:

Coordenada x do primeiro vetor: 4
Coordenada y do primeiro vetor: 10
Coordenada x do segundo vetor: 11
Coordenada y do segundo vetor: 6
O produto escalar é: 104.0

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