Hallar la recta perpendicular a una recta que pase por un punto

Necesito encontrar una recta perpendicular a la recta

(x,y,z)= (-4,2,3)+k (5,-4,-2) que pase por el punto S=(3,2,1).

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7

Ya nos dan el vector de la recta que es (5,4,-2). Como estamos en el espacio, hay infinitos vectores perpediculares a él, todos los que están en el plano perpendicular.

Para encontrar alguno de ellos haremos que el producto escalar sea 0. Y eso se hace sencillamente poniendo 0 en una coordenada e intercambiando las otras dos y cambiando una de signo. Pondremos 0 en la coordenada z y haciendo lo dicho queda el vector

(4, -5, 0)

Puedes comprobar que es perpendicular

(5, 4, -2) (4, -5, 0) = 5·4 - 4·5 -2·0 = 20 - 20 = 0

Luego una de las rectas perpendiculares es

(x,y,z) = (3,2,1) + k(4, -5, 0)

Y eso es todo, espero que te sirva y lo hayas entendido. Si no es así pregúntame. Y si ya está bien no olvides puntuar para poder hacer futuras consultas.

Muchas gracias!! es muy clara tu explicación...estoy preparando un examen final de Álgebra y Geometría Analítica y me quedan un par de preguntas más... Qué bueno fue encontrarte!! gracias y hasta la próxima!!

Respuesta

El resultado dado es incorrecto. La recta resultante:

(x,y,z) = (3,2,1) + k(4, -5, 0)(x,y,z) = (3,2,1) + k(4, -5, 0) no tiene punto en común con la recta dada: 

(x,y,z)= (-4,2,3)+k (5,-4,-2).

Si tomamos el punto dado (3,2,1) con el punto (-4,2,3) de la recta dada formamos un vector (7, 0,-2). Este vector lo multiplicamos vectorialmente con el vector (5,-4,-2) de la recta dada y obtenemos la dirección (-2, 1, -7). Este último lo multiplicamos de nuevo vectorialmente con el vector (5,-4,-2) y obtenemos la dirección del vector paralelo al formado por el punto dado (3,2,1) y el punto (x, y, z) pie de la perpendicular sobre la recta dada. Obtenemos el vector (-10, -13, 1). La ecuación de la perpendicular que pasa por el punto (3, 2, 1) es (x, y, z) = (3, 2, 1) + t(-10, -13, 1).

Dos rectas perpendiculares deben tener un punto en común. El que el producto escalar de los vectores direccionales de dos rectas sea cero, es condición necesaria (pero no suficiente) para que las rectas en el espacio sean perpendiculares.

Efectivamente hay una infinidad de perpendiculares a la recta dada (todas las que están sobre el plano perpendicular que pasan por el punto de intersección), pero sólo una de ellas pasa por el punto exterior dado.

Otra solución, sin utilizar producto vectorial:

Encontrar una recta perpendicular a la recta (x,y,z)= (-4,2,3)+k (5,-4,-2) que pase por el punto S(3,2,1)

5(x – 3) – 4(y – 2) – 2(z – 1) = 0 es la ecuación del plano perpendicular a la recta y que pasa por el punto S(3,2,1).

Para obtener el punto de intersección del plano y la recta substituimos los valores de por, y, z.

5(– 4 + 5k – 3) – 4(2 – 4k – 2) – 2(3 – 2k – 1) = 0, de donde k = 13/15

El punto de intersección es (-4,2,3) + 13/15(5,-4,-2) = (-1/3 , - 22/15, 19/15)

El vector direccional de la recta buscada es (-1/3 , - 22/15, 19/15 ) – (3,2,1) = 1/3(-10, -13, 1)

La recta buscada es (x,y,z) = (3,2,1) + t (-10, -13, 1)

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