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UBA XXI Modalidad virtual Matemática para Agronomía y Ciencias Ambientales 17. Encontrá la ecuación del plano que pasa por el punto de intersección de la recta 1 1zy 2 1x:L − − == + con el plano Π = x - 2y + 5z + 1 = 0 y es paralelo a las rectas: 1 1z 2 1y 1 1x:L1 + = − = − − y 2 4z 1 2y 1 x:L2 − + = − = Solución y comentarios • Necesitamos encontrar el punto por el que pasa el plano: la intersección del plano y la recta L. • Su vector normal: lo podemos encontrar mediante el producto vectorial de los vectores dirección de L1 y L2. Para hallar la intersección entre la recta y el plano, tenemos dos caminos: • Escribir las ecuaciones de la en forma paramétrica y reemplazar el valor de las coordenadas del punto genérico en la ecuación del plano para hallar el parámetro. • O bien, escribir las ecuaciones de la recta en forma implícita y formar, junto a la ecuación del plano un sistema de ecuaciones cuya solución es el punto de intersección. Lo hacemos según la primera opción y luego plantemos la segunda para que la terminen. Escribimos las ecuaciones de la recta en forma paramétrica +λ−= λ= −λ= 1z y 12x :L Y reemplazamos x, y z en la ecuación del plano Π = x - 2y + 5z + 1 = 0 01)1(5212 =++λ−+λ−−λ Operamos: 2λ -1 - 2λ - 5λ + 5 + 1= 0 - 5λ + 5 = 0 λ = 1 Al reemplazar λ = 1 en la ecuación paramétrica de la recta hallamos el punto de intersección 0z 1y 111.2x = = =−= Luego el plano y la recta se cortan en (1, 1, 0) Ahora buscamos el vector normal que es el resultado del producto vectorial de los vecotres directores de las rectas: 1 1z 2 1y 1 1x:L1 + = − = − − y 2 4z 1 2y 1 x:L2 − + = − = 1d = (-1, 2, 1) y 2d = (1, 1, -2) (explicá por qué) Entonces n = 1d x 2d = (-1, 2, 1) x (1, 1, -2) n = (-5,-1,-3) Práctico 10 – Parte 3-Rectas y Planos _ Ejercicio 17 1 UBA XXI Modalidad virtual Matemática para Agronomía y Ciencias Ambientales Por lo que el plano pasa por (1,1, 0) y tiene como vector normal a n = (-5,-1,-3). Su ecuación es; Π: [(x, y, z) – (1,1,0)]. (-5,-1,-3)= 0 Operando: Π: (x – 1, y – 1, z) . (-5,-1,-3)= 0 Y calculando el producto escalar: (x – 1)(-5) + (y – 1)(-1)+ z(-3)= 0 -5x + 5 – y + 1 – 3z = 0 -5x – y– 3z + 6= 0 La ecuación del plano que cumple las condiciones del enunciado es: Π:-5x – y– 3z + 6= 0 Otra forma para hallar la intersección del plano con la recta Para encontrar la intersección de 1 1zy 2 1x:L − − == + con el plano Π = x - 2y + 5z + 1 = 0 escribimos las ecuaciones de la recta en forma implícita: 1 1zy 2 1x:L − − == + 1)-2(z = (-1) 1) +(x 2y = 1 +x De donde es: + + → 0 = 1 2z-x - 0 = 1 -2y+x 2-2z = 1-x - 2y = 1 +x A este sistema le agregamos la ecuación del plano. Su solución nos dará el punto de intersección: + + 0 = 1 + 5z +2y -x 0 = 1 2z-x - 0 = 1 -2y+x Equivalente a: = + + 1 - 5z +2y -x 0 = 1 2z-x - 0 = 1 -2y+x Resolviendo el sistema se llega al mismo vector solución: (1,1,0) Les dejamos verificarlo. Práctico 10 – Parte 3-Rectas y Planos _ Ejercicio 17 2
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