Processing math: 100%

sábado, 25 de abril de 2015

Determinar la ecuación del plano tal que ... ( Artículo escrito en catalán )

Enunciat:
Considereu l'espai afí (\mathbb{R}^3, O, \mathcal{B}) on:
    \mathbb{R}^3 és l'espai vectorial estàndard sobre el cos \mathbb{R}
    L'origen de coordenades O el prenem en el punt de coordenades (0,0,0)
    La base \mathcal{B} escollida de l'espai vectorial \mathbb{R}^3 està formada pels vectors
            \{e_1=1,0,0,e_2=(0,1,0),e_3=(0,0,1)\}
                ( que es la base estàndard o canònica).
Determineu l'equació implícita (o e. general) del pla que passa pels punts P(1,0,0), Q(0,1,0) i R(0,0,1)


  Comentari:   Les projeccions d'aquest pla sobre els plans Oxy, Oxz i Oyz, són rectes que formen angles de 45º amb els eixos respectius.

Solució:
L'equació implícita del pla
    A\,x+B\,y+C\,z+D=0
que passa per tres punts donats
    P(x_P,y_P,z_P), Q(x_Q,y_Q,z_Q) i R(x_R,y_R,z_R)
ve donada per
    \begin{vmatrix} x&y &z &1\\ x_P&y_P &z_P &1 \\ x_Q&y_Q &z_Q &1 \\ x_R&y_R &z_R &1 \end{vmatrix}=0
que, amb les dades donades, es concreta així
    \begin{vmatrix} x&y &z &1\\ 1&0 &0 &1 \\ 0&1 &0 &1 \\ 0&0 &1 &1 \end{vmatrix}=0
Per calcular el determinant d'ordre 4 desenvoluparem pels adjunts de la primera columna
    \begin{vmatrix} x&y &z &1\\ 1&0 &0 &1 \\ 0&1 &0 &1 \\ 0&0 &1 &1 \end{vmatrix}=x\,\begin{vmatrix} 0&0 &1 \\ 1&0 &1 \\ 0&1 &1 \end{vmatrix}-\begin{vmatrix} y&z &1 \\ 1&0 &1 \\ 0&1 &1 \end{vmatrix}=x-(1-y-z)
                                                                              =x+y+z-1

Per tant el pla \pi_{PQZ} ve descrit per l'equació (e. general del pla):

    \pi_{PQZ}:\;\; x+y+z-1=0

Nota:   Observem que si fem les projeccions del pla sobre els tres plans Oxy ( fent z=0 ), Oyz ( fent x=0 ) i Oxz ( fent y=0 ) obtenim, respectivament, les rectes:
    x+y=1, és a dir, la recta y=-x+1 ( en el pla Oxy )
    z+y=1, és a dir, la recta z=-y+1 ( en el pla Oyz )
    x+z=1, és a dir, la recta z=-x+1 ( en el pla Oxz )
\square

[nota del autor]

No hay comentarios:

Publicar un comentario

Gracias por tus comentarios