Geometría en el espacio 2024 Andalucia
Recta paralela a dos planos: dirección por producto vectorial de normales
EJERCICIO 8. (2,5 puntos)
Sea $\pi_1$ el plano determinado por los puntos $A(1,0,0)$, $B(1,1,-3)$ y $C(0,1,1)$, y sea $\pi_2\equiv x-y+z-1=0$.
Determina la ecuación de la recta paralela a ambos planos que pasa por el origen.
Paso 1
Vector normal de π1 mediante dos vectores del plano
EJERCICIO 8. (2,5 puntos)
Sea $\pi_1$ el plano determinado por los puntos $A(1,0,0)$, $B(1,1,-3)$ y $C(0,1,1)$, y sea $\pi_2\equiv x-y+z-1=0$.
Determina la ecuación de la recta paralela a ambos planos que pasa por el origen.
En $\pi_1$ tomamos dos vectores directores:
$$\overrightarrow{AB}=B-A=(0,1,-3),$$
$$\overrightarrow{AC}=C-A=(-1,1,1).$$
Un vector normal a $\pi_1$ es el producto vectorial:
$$\vec n_1=\overrightarrow{AB}\times \overrightarrow{AC}=(0,1,-3)\times(-1,1,1).$$
Calculamos:
$$\vec n_1=(4,3,1).$$
Paso 2
Vector normal de π2
EJERCICIO 8. (2,5 puntos)
Sea $\pi_1$ el plano determinado por los puntos $A(1,0,0)$, $B(1,1,-3)$ y $C(0,1,1)$, y sea $\pi_2\equiv x-y+z-1=0$.
Determina la ecuación de la recta paralela a ambos planos que pasa por el origen.
En la ecuación
$$\pi_2: x-y+z-1=0,$$
el vector normal es:
$$\vec n_2=(1,-1,1).$$
Paso 3
Dirección de una recta paralela a ambos planos
EJERCICIO 8. (2,5 puntos)
Sea $\pi_1$ el plano determinado por los puntos $A(1,0,0)$, $B(1,1,-3)$ y $C(0,1,1)$, y sea $\pi_2\equiv x-y+z-1=0$.
Determina la ecuación de la recta paralela a ambos planos que pasa por el origen.
Una recta es paralela a un plano si su vector director es perpendicular al vector normal del plano.
Para que la recta sea paralela a $\pi_1$ y a $\pi_2$, su vector director $\vec v$ debe ser perpendicular a $\vec n_1$ y a $\vec n_2$.
Un vector perpendicular a ambos se obtiene con:
$$\vec v=\vec n_1\times \vec n_2=(4,3,1)\times(1,-1,1).$$
Calculamos:
$$\vec v=(4,-3,-7).$$
Paso 4
Ecuación de la recta por el origen
EJERCICIO 8. (2,5 puntos)
Sea $\pi_1$ el plano determinado por los puntos $A(1,0,0)$, $B(1,1,-3)$ y $C(0,1,1)$, y sea $\pi_2\equiv x-y+z-1=0$.
Determina la ecuación de la recta paralela a ambos planos que pasa por el origen.
La recta pasa por el origen $O(0,0,0)$ y tiene dirección $\vec v=(4,-3,-7)$.
Ecuación paramétrica:
$$\boxed{\begin{cases}
x=4t,\\
y=-3t,\\
z=-7t.
\end{cases}}$$
Equivalente en forma continua:
$$\boxed{\frac{x}{4}=\frac{y}{-3}=\frac{z}{-7}}.$$