GEOMETRIA AFÍ

Feix de plans

Exercici de feix de plans.

Exemple.

Donades les rectes

bold italic r negreta dos punts obre claus taula atributs alineació columna left fin atributs fila cel·la negreta x negreta menys negreta 3 negreta y negreta igual negreta 0 fi cel·la fila cel·la negreta x negreta més negreta z negreta menys negreta 1 negreta igual negreta 0 fi cel·la fi taula tanca negreta espai negreta espai negreta espai negreta espai negreta espai bold italic s negreta dos punts negreta espai fracció numerador negreta x negreta més negreta 1 entre denominador negreta 2 fi fracció negreta igual fracció numerador negreta y negreta menys negreta 3 entre denominador negreta 1 fi fracció negreta igual fracció negreta z entre negreta 3

Trobar el pla que conté r i és paral·lel a la recta s.

El procediment de a resolució que dóna el llibre és:

1) Considerar el feix de plans (secants) que contenen a la recta r.

x menys 3 y més lambda parèntesi esquerre x més z menys 1 parèntesi dret igual 0 espai espai espai espai fletxa doble dreta espai espai espai negreta parèntesi esquerre negreta 1 negreta més bold italic lambda negreta parèntesi dret bold italic x negreta menys negreta 3 bold italic y negreta més bold italic lambda bold italic z negreta menys bold italic lambda negreta igual negreta 0

2) D'aquests plans volem el que sigui paral·lel a la recta r

Aquesta condició es pot posar de diferents maneres.

a) La que fa en el llibre (aquest és l'exercici36 de la unitat 6) :

Considerar el sistema format per l'equació del pla i la recta.

Llavors, condició de paral·lelisme : recta i pla són paral·lels si el ran de la matriu de coeficients és 2 i el rang de l'ampliada és 3

b) Una condició més directe:

Condició de paral·lelisme de recta i pla:

Una recta de vector director v amb fletxa dreta a sobre és paral·lela a un pla de vector normal n amb fletxa dreta a sobre si v amb fletxa dreta a sobre és perpendicular a n amb fletxa dreta a sobre, o sigui si el producte escalar d'aquest dos vectors és 0

És a dir:

r paral · lel normal pi espai espai fletxa doble esquerra i dreta espai normal v amb fletxa dreta a sobre perpendicular normal n amb fletxa dreta a sobre espai espai espai fletxa doble esquerra i dreta espai normal v amb fletxa dreta a sobre per normal n amb fletxa dreta a sobre igual 0

Es veu la condició en aquest petit dibuix (al vector director de la recta li ha posat d amb fletxa dreta a sobre)

En geometria en l'espai és molt important que us feu un petit dibuix com aquest. O que agafeu un llapis (recta) i un full (pla) ,.... i imagineu

Si ho fem amb aquesta condició.

vector normal del pla: n amb fletxa dreta a sobre igual parèntesi esquerre 1 més lambda coma menys 3 coma lambda parèntesi dret

Vector director de la recta s: v amb fletxa dreta a sobre igual parèntesi esquerre 2 coma 1 coma 3 parèntesi dret

Condició: normal v amb fletxa dreta a sobre perpendicular normal n amb fletxa dreta a sobre espai fletxa doble dreta espai espai normal v amb fletxa dreta a sobre per normal n amb fletxa dreta a sobre igual parèntesi esquerre 2 coma 1 coma 3 parèntesi dret per parèntesi esquerre 1 més lambda coma menys 3 coma lambda parèntesi dret igual 0
espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai 2 més 2 lambda menys 3 més 3 lambda igual 0
espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai 5 lambda igual 1
espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai lambda igual 1 cinquè espai

El pla del faig, amb lambda igual 1 cinquè espai és 6 x menys 15 y més z menys 1 igual 0

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Quan expressem el feix de plans importa quin pla multipliquem per λ?

En la majoria de cassos no importa. En quins cassos importa?. Veiem un exemple.

Exemple:

Vull el pla que conté la recta r dos punts espai espai obre claus taula atributs alineació columna left fin atributs fila cel·la x més y més z igual 1 fi cel·la fila cel·la 2 x menys y més z igual 3 fi cel·la fi taula tancai passa pel punt P(2,0,-1)

La solució seria justament el pla x més y més z igual 1 (ja que aquest pla passa pel punt P i, evidentment, conté a la recta)

En aquest cas, no podríem agafar el faig amb lambda en el primer pla.

Veiem que passa si agafem:

lambda parèntesi esquerre x més y més z menys 1 parèntesi dret més 2 x menys y més z menys 3 igual 0
parèntesi esquerre lambda més 2 parèntesi dret x més parèntesi esquerre lambda menys 1 parèntesi dret y més parèntesi esquerre lambda més 1 parèntesi dret z menys lambda menys 3 igual 0
P e r espai t a l espai q u e espai p a s s i espai p e r espai P parèntesi esquerre 2 coma 0 coma menys 1 parèntesi dret dos punts
parèntesi esquerre lambda més 2 parèntesi dret per 2 més parèntesi esquerre lambda menys 1 parèntesi dret per 0 més parèntesi esquerre lambda més 1 parèntesi dret per parèntesi esquerre menys 1 parèntesi dret menys lambda menys 3 igual 0 espai espai espai espai espai espai espai fletxa doble dreta espai espai espai espai espai espai espai 2 lambda més 4 menys lambda menys 1 menys lambda menys 3 igual 0 espai espai espai espai fletxa doble dreta espai espai espai espai 0 lambda igual 0

O sigui,

lambda ho podem posar a qualsevol dels dos plans excepte en el cas que justament el pla solució sigui un dels que defineixen la recta. En aquest cas lambda s'ha de posar a l'altre pla.

És per això que moltes vegades s'usen dos paràmetres diferents, un per a cada cada pla, encara que en la majoria de cassos amb un és suficient (i queda més senzill).

Bé, és una mica subtil però espero que ho entengueu.