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Vamos

Determinar la ecuación del plano

1

Dadas las rectas:


Determinar la ecuación del plano que contiene a y es paralelo a .

Solución

Recordemos que un plano está definido por 1 punto y 2 vectores.


Resolviendo    obtenemos que A=(-2,1,-1) es un punto sobre y por lo tanto, es un punto sobre el plano.



Un punto en el plano es:


Los vectores directores son:



Finalmente la ecuación del plano está dado por el siguiente determinante


         

2

Hallar la ecuación del plano que contienen a las rectas:

Solución

Recordemos que un plano está definido por 1 punto y 2 vectores.Resolviendo    obtenemos que A=(-2,1,-3) es un punto sobre y por lo tanto, es un punto sobre el plano.

Un punto en el plano es:


Los vectores generadores son:


Por lo tanto la ecuación del plano está dado por el siguiente determinante

         

3

Hallar la ecuación del plano que contiene al punto A(2, 5, 1) y a la recta de ecuación:

Solución

De la parametrización obtenemos que un vector director es
Resolviendo  obtenemos que B(2,1,-1) es un punto sobre .
Entonces el otro vector generador está dado por



Un punto en el plano es: A(2, 5, 1)


Los vectores directores son:

Por lo tanto, la ecuación del plano está dado por el siguiente determinante

         

4

Hallar la ecuación del plano que contiene a la recta y es paralelo a la recta .

Solución

De la ecuación continua de la recta que está contenida en el plano y de la ecuación paremétrica de la recta paralela obtenemos 2 vectores directores del plano.

Un punto en el plano es: A(2, 2, 4)


Los vectores directores son:


Por lo tanto, la ecuación del plano está dado por el siguiente determinante

         

Problemas variados de la ecuación del plano

1

Hallar la ecuación del plano que pasa por los puntos A(1, −2, 4), B(0, 3, 2) y es paralelo a la recta .

Solución

Un vector director de este plano será el vector director de la recta


El otro vector está dado por

 

Un punto en el plano es: A(1, −2, 4)

 

Los vectores directores son:

Por lo tanto, la ecuación del plano está dado por el siguiente determinante

           

2

Sea π un plano que pasa por P(1, 2, 1) y corta a los semiejes coordenados positivos en los puntos A, B y C. Sabiendo que el triángulo ABC es equilátero, hallar las ecuaciones de π.

Solución

Recordemos que si conocemos los puntos en los que se intersecta un plano con los ejes

 

 

La ecuación canónica del plano está dada por

 

 

Como el triángulo es equilátero, los tres segmentos de los semiejes positivos desde el origen hasta el punto de intersección son iguales. Entonces la ecuación canónica es:

 

 

Para obtener el valor de sólo basta sustituir las coordenadas del punto P(1, 2, 1) en la ecuación

 

 

La ecuación del plano es entonces

 

3

Hallar las ecuaciones de los ejes coordenados y de los planos coordenados.

Solución

1 Eje OX Punto sobre la recta: O(0,0,0)Vector director:

Ecuación continua:

Ecuación implícita:

2 Eje OY

Punto sobre la recta: O(0,0,0)

Vector director:

Ecuación continua:

Ecuación implícita:

3 Eje OZ

Punto sobre la recta: O(0,0,0)

Vector director:

Ecuación continua:

Ecuación implícita:
4 Plano XY
Punto sobre el plano: O(0,0,0)

Los vectores directores:

Por lo tanto la ecuación del plano está dado por el siguiente determinante

         


5 Plano XZ

Punto sobre el plano: O(0,0,0)

Los vectores directores:

Por lo tanto la ecuación del plano está dado por el siguiente determinante

         


6 Plano YZ

Punto sobre el plano: O(0,0,0)

Los vectores directores:

Por lo tanto la ecuación del plano está dado por el siguiente determinante

         

4

Hallar las coordenadas del punto común al plano
y a la recta determinada por el punto (1, −3, 2) y el vector

Solución

1 Obtenemos la ecuación de la recta descrita

Con el vector director y el punto que está sobre la recta, su ecuación paramétrica es

 


2 Sustituimos en la ecuación del plano

Queremos encontrar el punto que se encuentra sobre la recta y sobre el plano, por lo que las coordenadas deben cumplir las ecuaciones que los definen. Usamos las coordenadas paramétricas y las sustituímos en la ecuación del plano


Eliminamos los paréntesis


Simplificamos y despejamos


3 Calculamos las coordenadas usando el valor de


Las coordenadas del punto en común son (3,1,3)

5

Hallar la ecuación implícita del plano que pasa por el punto P(1, 1, 1) y es paralelo a:

Solución

De la ecuación paramétrica del plano al que es paralelo, obtenemos dos vectores directores

 

Los vectores directores:

 

Un punto sobre el plano: P(1,1,1)


Por lo tanto la ecuación del plano está dado por el siguiente determinante

         

6

Hallar la ecuación del plano paralelo a las rectas de ecuaciones:

 

y que pasa por el punto (1, 1, 2).

Solución

1 Obtener la ecuación paramétrica de

De cada una de las rectas paralelas quiero obtener un vector director. Sin embargo, la ecuación implícita de no muestra esta información directamente. Para ello debemos obtener su ecuación paramétrica.

 


1. Dejamos una de las varibles del otro lado de la ecuación.


2. Usar el método de Cramer para resolver x y y en términos de z


3. Obtenemos 2 puntos en la recta asignando 2 valores para z

 


4. Obtenemos un vector director

 

y así considerando el punto A sobre s

 


2 Obtenemos la ecuación del plano

Un punto en el plano es: A(1, 1, 2)

 

Los vectores directores son:


Por lo tanto, la ecuación del plano está dado por el siguiente determinante

         

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Marta

➗ Licenciada en Químicas da clase de Matemáticas, Física y Química -> Comparto aquí mi pasión por las matemáticas ➗