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1 Num referencial ortonormado \( O x y z \), a reta de equação: \( (x, y, z)=(1, m,-2)+k(2,-1, m), k \in \mathbb{R} \) é paralela ao plano \( \alpha \) de equação: \( 3 m x+3 y+3 z+1=0 \) O valor de \( m \) é: \( \begin{array}{llll}\text { (A) } \frac{1}{3} & \text { (B) } 3 & \text { (C) } 1 & \text { (D) }-1\end{array} \)

Ask by Guerrero Love. in Portugal
Jan 22,2025

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Answer

O valor de \( m \) é \( \frac{1}{3} \).

Solution

Para determinar o valor de \( m \) tal que a reta seja paralela ao plano \( \alpha \), seguimos os seguintes passos: 1. **Determinar os vetores envolvidos:** - **Vetor diretor da reta:** \( \vec{v} = (2, -1, m) \). - **Normal do plano \( \alpha \):** \( \vec{n} = (3m, 3, 3) \). 2. **Condição de paralelismo:** Uma reta é paralela a um plano se o vetor diretor da reta é ortogonal ao vetor normal do plano. Isto implica que o produto escalar entre \( \vec{v} \) e \( \vec{n} \) deve ser zero: \[ \vec{v} \cdot \vec{n} = 0 \] 3. **Calcular o produto escalar:** \[ (2, -1, m) \cdot (3m, 3, 3) = 2 \cdot 3m + (-1) \cdot 3 + m \cdot 3 = 6m - 3 + 3m = 9m - 3 \] 4. **Resolver a equação:** \[ 9m - 3 = 0 \implies 9m = 3 \implies m = \frac{3}{9} = \frac{1}{3} \] Portanto, o valor de \( m \) é \( \frac{1}{3} \). **Resposta:** **(A) \(\frac{1}{3}\)**

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Beyond the Answer

Para que a reta dada seja paralela ao plano \( \alpha \), o vetor diretor da reta deve ser perpendicular ao vetor normal do plano. O vetor normal do plano \( \alpha \), a partir da sua equação \( 3m x + 3y + 3z + 1 = 0 \), é \( (3m, 3, 3) \). O vetor diretor da reta é \( (2, -1, m) \). Para que esses vetores sejam ortogonais, precisamos que o produto escalar entre eles seja zero: \[ (3m, 3, 3) \cdot (2, -1, m) = 0 \] Fazendo o cálculo: \[ 3m \cdot 2 + 3 \cdot (-1) + 3 \cdot m = 0 \] \[ 6m - 3 + 3m = 0 \] \[ 9m - 3 = 0 \] \[ 9m = 3 \] \[ m = \frac{1}{3} \] Portanto, o valor de \( m \) é \( \frac{1}{3} \). A resposta correta é a alternativa (A).

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