En el espacio, se considera el punto y la recta .
a) Calcular la ecuación de la recta que corta perpendicularmente a y que pasa por
b) Calcular el punto de corte entre las rectas y
c) Calcular el punto simétrico de respecto de
d) Comprobar que pertenece a
La recta pasa por el punto y es perpendicular a la recta . Su ecuación paramétrica es:
O en forma simétrica:
Solution
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Para resolver este ejercicio, sigamos los pasos solicitados.
a) Ecuación de la recta que corta perpendicularmente a y que pasa por .
La recta se puede expresar en la forma paramétrica.
Dado , podemos identificar el vector director de como .
La dirección de la recta , que es perpendicular a , se puede encontrar tomando el producto vectorial. Así, la normal puede ser representada por un vector que satisface el producto punto .
Sin embargo, podemos tomar un vector que claramente es ortogonal, como . Por lo tanto, la recta que pasa por el punto se puede parametrizar como:
donde es el parámetro de la recta .
b) Calcular el punto de corte entre las rectas y .
Para encontrar el punto de intersección , igualamos las ecuaciones paramétricas de ambas rectas.
De :
De :
Igualamos las coordenadas y obtenemos un sistema de ecuaciones:
Resolviendo el sistema empezamos con la primera.
De la ecuación (1):
Sustituyendo en (2):
Resolviendo:
Sustituyendo en (1) para encontrar :
Ahora, usando en la ecuación de :
c) Calcular el punto simétrico de respecto de .
Para encontrar el punto simétrico, primero determinamos el vector desde hasta el punto :