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miércoles, 1 de noviembre de 2017

Plano determinado por una recta y un punto exterior a ella

ENUNCIADO. Determínese la ecuación del plano \pi determinado por la recta
r \equiv \left\{\begin{matrix}x=1+2\,\lambda \\ y=\lambda \\ z=3\,\lambda \end{matrix}\right. y el punto exterior A(1,1,1)
SOLUCIÓN.
Otros dos puntos del plano \pi que contiene a r y a A son B(1,0,0) ( con \lambda:=0 ) y C(3,1,3) ( con \lambda:=1 ) con lo cual el problema se reduce a encontrar el plano que contiene a los puntos A, B y C; y, como ya hemos hecho en otras ocasiones ( véase este artículo ), podemos escribir:
\pi \equiv \begin{vmatrix}1 & 1 & 1 & 1 \\ 1 & 3 & 1 & x \\ 0 & 1 & 1 & y\\ 0 & 3 & 1 & z\end{vmatrix}=0
Desarrollando el determinante
\begin{vmatrix}1 & 1 & 1 & 1 \\ 1 & 3 & 1 & x \\ 0 & 1 & 1 & y\\ 0 & 3 & 1 & z\end{vmatrix}\overset{c_3-c_1\,\rightarrow \, c_3}{=}\begin{vmatrix}1 & 1 & 0 & 1 \\ 1 & 3 & 0 & x \\ 0 & 1 & 1 & y\\ 0 & 3 & 1 & z\end{vmatrix}\overset{c_2-c_3\,\rightarrow \, c_2}{=}\begin{vmatrix}1 & 1 & 0 & 1 \\ 1 & 3 & 0 & x \\ 0 & 0 & 1 & y\\ 0 & 2 & 1 & z\end{vmatrix}\overset{\text{Laplace 1.ª columna}}{=}

=\begin{vmatrix}3 & 0 & x \\ 0 & 1 & y \\ 2 & 1 & z \end{vmatrix}-\begin{vmatrix}1 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & y \\ 2 & 1 & z \end{vmatrix}=-2x-2y+2z+2 luego \pi \equiv -2x-2y+2z+2=0 que es lo mismo que \pi \equiv x+y-z-1=0

\square

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