a) Calcula el plano perpendicular al segmento PQ que pasa por su punto medio.b) Calcula el plano paralelo a la recta r≡1−x=3y−2=z+1 que pasa por P y Q.
Plano perpendicularPlano paraleloGeometría analítica
a) Calcula el plano perpendicular al segmento PQ que pasa por su punto medio.
El vector normal del plano, n, es el vector director del segmento PQ o cualquier otro vector proporcional a este. Calculamos el vector PQ:
PQ=Q−P=(3−1,−2−0,1−1)=(2,−2,0)
Podemos simplificar el vector normal dividiendo entre 2, obteniendo n=(1,−1,0). A continuación, calculamos el punto medio M del segmento PQ:
M=2P+Q=(21+3,20−2,21+1)=(2,−1,1)
La ecuación general del plano es de la forma Ax+By+Cz+D=0. Utilizando el vector normal n=(1,−1,0), tenemos x−y+D=0. Imponemos que el plano pase por el punto M(2,−1,1) para hallar D:
2−(−1)+D=0⇒3+D=0⇒D=−3
Por tanto, la ecuación del plano perpendicular al segmento PQ que pasa por su punto medio es:
x−y−3=0
b) Calcula el plano paralelo a la recta r≡1−x=3y−2=z+1 que pasa por P y Q.
Para determinar el plano, necesitamos un punto (por ejemplo, P) y dos vectores directores. Estos vectores son el vector PQ y el vector director de la recta r, vr, ya que el plano debe ser paralelo a dicha recta.Primero obtenemos el vector director de la recta r reescribiendo su ecuación en forma continua estándar u1x−x0=u2y−y0=u3z−z0:
r≡−1x−1=3y−2=1z+1⇒vr=(−1,3,1)
Calculamos el vector PQ que también está contenido en el plano:
PQ=(2,−2,0)
El vector normal del plano n se obtiene mediante el producto vectorial de vr y PQ: