Ejercicio 4 a) \( [8 \mathrm{p}] \) Obtenga una ecuación punto-normal del plano que contiene a \( \operatorname{los} \) puntos \( P, Q \) y \( R \) : \[ P(0,1,-1) \quad Q(2,-1,-3) \quad R(-1,4,2) \] b) [8 p] Obtenga una ecuación general del plano \( \pi^{\prime} \) que es paralelo al plano \( \pi \) y contiene a la recta \( R: \) \( \left.\qquad \pi: 3 x-5 y=-7 z+4 \quad R:(x, y, z)=(2,0,-1)+t^{-19}-3,6\right) \)
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Para la primera parte (a), primero necesitamos encontrar un vector normal al plano que contiene los puntos \( P, Q, \) y \( R \). Esto se logra utilizando el producto cruzado de dos vectores formados por estos puntos. Los vectores son: \[ \vec{PQ} = Q - P = (2 - 0, -1 - 1, -3 + 1) = (2, -2, -2) \] \[ \vec{PR} = R - P = (-1 - 0, 4 - 1, 2 + 1) = (-1, 3, 3) \] El vector normal \( \vec{n} \) se obtiene así: \[ \vec{n} = \vec{PQ} \times \vec{PR} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 2 & -2 & -2 \\ -1 & 3 & 3 \end{vmatrix} = ( (-2)(3) - (-2)(3), - (2)(3) - (-2)(-1), (2)(3) - (-2)(-1) ) = (0, -12, 0) \] Así, la ecuación punto-normal del plano es: \[ 0(x - 0) - 12(y - 1) + 0(z + 1) = 0 \implies y = 1. \] Para la segunda parte (b), necesitamos la ecuación general del plano que es paralelo al plano \( \pi \) y contiene a la recta \( R \). Dado que los planos paralelos tienen el mismo vector normal, usaremos el vector normal de \( \pi \), que se deriva de la ecuación: \[ 3x - 5y + 7z = 4. \] Esto implica que \( \vec{n} = (3, -5, 7) \). Ahora, para encontrar la ecuación del plano paralelo que pasa por un punto de la recta \( R \), tomamos un punto de \( R(2, 0, -1) \): Sustituyendo en la forma general del plano: \[ 3(x - 2) - 5(y - 0) + 7(z + 1) = 0 \implies 3x - 5y + 7z - 6 + 7 = 0 \implies 3x - 5y + 7z + 1 = 0. \] Así que la ecuación general del plano \( \pi' \) es: \[ 3x - 5y + 7z + 1 = 0. \]