Ejercicio 4 de la Opción A del modelo de 2003
[ 2'5 puntos] Halla la ecuación de la recta que pasa por el punto (3, 1, -1), es paralela al plano
3x - y + z = 4 y corta a la recta intersección de los planos x + z = 4 y x - 2y + z = 1.
Solución
Trazamos el plano paralelo a 3x - y + z = 4 que pasa por el punto A(3, 1, -1), que es
3x - y + z = k, le imponemos la condición de que pase por (3, 1, -1)
3(3) - (1) + (-1) = k, de donde k = 7, es decir el plano es 3x - y + z = 7
Como la recta r está contenida en el plano 3x - y + z = 7, y corta a la recta intersección de los planos x + z = 4 y x - 2y + z = 1, la recta r pasa por el punto B punto de corte de los planos 3x - y + z = 7, x + z = 4 y x - 2y + z = 1.
Resolvemos el sistema
3x - y + z = 7
x + z = 4
x - 2y + z = 1, para calcular el punto B
3x - y + z = 7
x + z = 4
x - 2y + z = 1
3x - y + z = 7 Operando {2ª +1ª(-1); 3ª + 1ª(-3)} queda
x + z = 4
0 - 2y + 0 = -3
0 - y + -2z = -5, de donde despejando resulta
y = 3/2,
2z = 15 - y = 5 - 3/2 = 7/2, de donde z = 7/4
x = 4 - x = 4 - 7/4 = 9/4
Luego el punto de corte es B(9/4, 3/2, 7/4)
La recta que me piden es la que pasa por los punto A y B, luego tomo como punto el A y como vector v = AB = (9/4-3,3/2-1,7/4+1) = ( - 3/4 , 1/2 , 11/4). Otro vector paralelo a la recta es w =(-3,2,11)
La recta pedida es r
≡ (x - 3)/(-3) = (y - 1)/(2) = (z + 1)/(11)