Solución
Apartado a
Tenemos r′(t)=6i+(8t+2)j+5k y u′(t)=2ti+2j+(3t2−3)k. Por lo tanto, de acuerdo con la propiedad iv.:
dtd[r(t)⋅u(t)]=r′(t)⋅u(t)+r(t)⋅u′(t)=(6i+(8t+2)j+5k)⋅((t2−3)i+(2t+4)j+(t3−3t)k)+((6t+8)i+(4t2+2t−3)j+5tk)⋅(2ti+2j+(3t2−3)k)=6(t2−3)+(8t+2)(2t+4)+5(t3−3t)+2t(6t+8)+2(4t2+2t−3)+5t(3t2−3)=20t3+42t2+26t−16
Apartado b
Primero, necesitamos adaptar la propiedad v. para este problema:
dtd[u(t)×u′(t)]=u′(t)×u′(t)+u(t)×u′′(t).
Recuerda que el producto cruz de cualquier vector consigo mismo es cero. Además, u′′(t) representa la segunda derivada de u(t):
Por lo tanto,
dtd[u(t)×u′(t)]=0+((t2−3)i+(2t+4)j+(t3−3t)k)×(2i+6tk)=∣∣it2−32j2t+40kt3−3t6t∣∣=6t(2t+4)i−(6t(t2−3)−2(t3−3t))j−2(2t+4)k=(12t2+24t)i+(12t−4t3)j−(4t+8)k