Germán Jesús Rubio Luna     " g.j.rubio@telefonica.net "       Catedrático de Matemáticas del IES Francisco Ayala de Granada

    Ejercicio 4 de la Opción A del modelo 3 de 2007

Sea "r" la recta definida por   y   "s" la recta definida por

(a) [1’25 puntos] Halla k sabiendo que las rectas r y s se cortan en un punto.

(b) [1’25 puntos] Determina la ecuación del plano que contiene a las rectas r y s.

Solución

(a)

De r tomamos un punto A(2,k,0) y un vector director u = (3,4,5)

De s tomamos un punto B(-2,1,3) y un vector director v = (-1,2,3)

Evidentemente las rectas se cortan o se cruzan porque los vectores u y v no son proporcionales.

Las rectas se cortan si y solo si det(AB,u,v) = 0

AB = (-4, 1-k, 3)

det(AB,u,v) = 0 = (- 4)(12 - 10) – (1 - k)(9+5) + (3)(6+4) = 14k + 8 = 0, de donde k = -4/7 para que las rectas se corten.

(b)

Para calcular el punto de corte C, ponemos ambas rectas en paramétricas con parámetros distintos e igualamos x = x, y = y y z = z

,

Ygualamos, en nuestro caso x = x    y    z = z

2 + 3t = -2 - m

5t = 3 + 3m

Resolviendo este sistema obtenemos t = -9/14 y m = -29/14, lo cual verifica z = z, por tanto el punto de corte es

C( 2 - (-29/11), 1 + 2(-29/11), 3 + 3(-29/11) ) = C(1/14, -44/14, -45/14)

El Plano pedido es, es el que pasa por el punto de corte de las rectas y tiene como vectores paralelos independientes u y v, es decir det(x - c,u,v) = 0

det(x - c,u,v) = 0 =

= ( x - 1/14)(12 - 10) – (y + 44/14)(9+5) + (z + 45/14)(6+4) = 2x – 14y + 10z – 12 = 0. Simplificando nos quedaría el plano x – 7y + 5z – 6 = 0