a) Estudia la posición relativa de r y s.b) Calcula, si es posible, el plano que contiene a r y a s.
Posición relativaPlano que contiene rectas
EJERCICIO 8
a) Estudio de la posición relativa de r y s.
Primero, expresamos las rectas en sus formas paramétricas o vectoriales.Recta r≡racx−2−2=y−1=racz−2:Un punto de la recta r es Pr=(2,1,0). Su vector director es dr=(−2,1,−2).Recta s \equiv egin{cases} x + 2y = 3 \ 2y + z = 2 \end{cases}:Para obtener la forma paramétrica, hacemos y=λ:
⎩⎨⎧x=3−2λy=λz=2−2λ
Un punto de la recta s es Ps=(3,0,2) (para λ=0). Su vector director es ds=(−2,1,−2).Comparamos los vectores directores:
dr=(−2,1,−2)
ds=(−2,1,−2)
Dado que dr=ds, los vectores directores son proporcionales (de hecho, son iguales). Esto significa que las rectas son paralelas o coincidentes.Para determinar si son paralelas o coincidentes, comprobamos si un punto de r (por ejemplo, Pr) pertenece a s.Sustituimos Pr=(2,1,0) en las ecuaciones de s:
x+2y=3⇒2+2(1)=4=3
Como el punto Pr no satisface la primera ecuación de s, Pr no pertenece a s.Por lo tanto, las rectas r y s son paralelas y distintas.
b) Cálculo del plano que contiene a r y a s.
Dado que las rectas son paralelas y distintas, definen un único plano.Para definir el plano necesitamos un punto y dos vectores directores no proporcionales.Podemos usar Pr=(2,1,0) como punto del plano.Un vector director del plano es dr=(−2,1,−2). Otro vector director se obtiene uniendo un punto de r y un punto de s, por ejemplo, PrPs:
PrPs=Ps−Pr=(3−2,0−1,2−0)=(1,−1,2)
La ecuación general del plano Π se obtiene a partir del determinante formado por el vector genérico (x−x0,y−y0,z−z0), dr y PrPs.