Álgebra Ejemplos

3 x - y = - 4

$3 x - y = - 4$ ,

x - 2 y = - 3

$x - 2 y = - 3$

Paso 1

Para obtener la intersección de la línea que pasa por un punto

(p, q, r)

$(p, q, r)$ perpendicular al plano

P_{1}

$P_{1}$

a x + b y + c z = d

$a x + b y + c z = d$ y al plano

P_{2}

$P_{2}$

e x + f y + g z = h

$e x + f y + g z = h$ :

1. Busca los vectores normales del plano

P_{1}

$P_{1}$ y del plano

P_{2}

$P_{2}$ donde los vectores normales son

n_{1} = ⟨ a, b, c ⟩

$n_{1} = ⟨ a, b, c ⟩$ y

n_{2} = ⟨ e, f, g ⟩

$n_{2} = ⟨ e, f, g ⟩$ . Comprueba si el producto escalar es 0.

2. Crea un conjunto de ecuaciones paramétricas tales que

x = p + a t

$x = p + a t$ ,

y = q + b t

$y = q + b t$ y

z = r + c t

$z = r + c t$ .

3. Sustituye estas ecuaciones en la ecuación del plano

P_{2}

$P_{2}$ tal que

e (p + a t) + f (q + b t) + g (r + c t) = h

$e (p + a t) + f (q + b t) + g (r + c t) = h$ y resuelve para

t

$t$ .

4. A partir del valor de

t

$t$ , resuelve las ecuaciones paramétricas

x = p + a t

$x = p + a t$ ,

y = q + b t

$y = q + b t$ y

z = r + c t

$z = r + c t$ en

t

$t$ para obtener la intersección de

(x, y, z)

$(x, y, z)$ .

Paso 2

Obtén los vectores normales para cada plano y determina si son perpendiculares mediante el cálculo del producto escalar.

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Paso 2.1

P_{1}

$P_{1}$ es

3 x - y = - 4

$3 x - y = - 4$ . Encuentra el vector normal

n_{1} = ⟨ a, b, c ⟩

$n_{1} = ⟨ a, b, c ⟩$ a partir de la ecuación del plano de la forma

a x + b y + c z = d

$a x + b y + c z = d$ .

n_{1} = ⟨ 3, - 1, 0 ⟩

$n_{1} = ⟨ 3, - 1, 0 ⟩$

Paso 2.2

P_{2}

$P_{2}$ es

x - 2 y = - 3

$x - 2 y = - 3$ . Encuentra el vector normal

n_{2} = ⟨ e, f, g ⟩

$n_{2} = ⟨ e, f, g ⟩$ a partir de la ecuación del plano de la forma

e x + f y + g z = h

$e x + f y + g z = h$ .

n_{2} = ⟨ 1, - 2, 0 ⟩

$n_{2} = ⟨ 1, - 2, 0 ⟩$

Paso 2.3

Calcula el producto escalar de

n_{1}

$n_{1}$ y

n_{2}

$n_{2}$ mediante la suma de los productos de los valores correspondientes de

x

$x$ ,

y

$y$ y

z

$z$ en los vectores normales.

3 \cdot 1 - 1 \cdot - 2 + 0 \cdot 0

$3 \cdot 1 - 1 \cdot - 2 + 0 \cdot 0$

Paso 2.4

Simplifica el producto escalar.

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Paso 2.4.1

Elimina los paréntesis.

3 \cdot 1 - 1 \cdot - 2 + 0 \cdot 0

$3 \cdot 1 - 1 \cdot - 2 + 0 \cdot 0$

Paso 2.4.2

Simplifica cada término.

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Paso 2.4.2.1

Multiplica

3

$3$ por

1

$1$ .

3 - 1 \cdot - 2 + 0 \cdot 0

$3 - 1 \cdot - 2 + 0 \cdot 0$

Paso 2.4.2.2

Multiplica

- 1

$- 1$ por

- 2

$- 2$ .

3 + 2 + 0 \cdot 0

$3 + 2 + 0 \cdot 0$

Paso 2.4.2.3

Multiplica

0

$0$ por

0

$0$ .

3 + 2 + 0

$3 + 2 + 0$

3 + 2 + 0

$3 + 2 + 0$

Paso 2.4.3

Simplifica mediante la adición de números.

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Paso 2.4.3.1

Suma

3

$3$ y

2

$2$ .

5 + 0

$5 + 0$

Paso 2.4.3.2

Suma

5

$5$ y

0

$0$ .

5

$5$

5

$5$

5

$5$

5

$5$

Paso 3

A continuación, construye un conjunto de ecuaciones paramétricas

x = p + a t

$x = p + a t$ ,

y = q + b t

$y = q + b t$ y

z = r + c t

$z = r + c t$ con el origen

(0, 0, 0)

$(0, 0, 0)$ para el punto

(p, q, r)

$(p, q, r)$ y los valores del vector normal

5

$5$ para los valores de

a

$a$ ,

b

$b$ y

c

$c$ . Este conjunto de ecuaciones paramétricas representa la línea que pasa por el origen perpendicular a

P_{1}

$P_{1}$

3 x - y = - 4

$3 x - y = - 4$ .

x = 0 + 3 \cdot t

$x = 0 + 3 \cdot t$

y = 0 + - 1 \cdot t

$y = 0 + - 1 \cdot t$

z = 0 + 0 \cdot t

$z = 0 + 0 \cdot t$

Paso 4

Sustituye la expresión para

x

$x$ ,

y

$y$ y

z

$z$ en la ecuación para

P_{2}

$P_{2}$

x - 2 y = - 3

$x - 2 y = - 3$ .

(0 + 3 \cdot t) - 2 (0 - 1 \cdot t) = - 3

$(0 + 3 \cdot t) - 2 (0 - 1 \cdot t) = - 3$

Paso 5

Resuelve la ecuación en

t

$t$ .

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Paso 5.1

Simplifica

(0 + 3 \cdot t) - 2 (0 - 1 \cdot t)

$(0 + 3 \cdot t) - 2 (0 - 1 \cdot t)$ .

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Paso 5.1.1

Combina los términos opuestos en

(0 + 3 \cdot t) - 2 (0 - 1 \cdot t)

$(0 + 3 \cdot t) - 2 (0 - 1 \cdot t)$ .

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Paso 5.1.1.1

Suma

0

$0$ y

3 \cdot t

$3 \cdot t$ .

3 \cdot t - 2 (0 - 1 \cdot t) = - 3

$3 \cdot t - 2 (0 - 1 \cdot t) = - 3$

Paso 5.1.1.2

Resta

1 \cdot t

$1 \cdot t$ de

0

$0$ .

3 \cdot t - 2 (- 1 \cdot t) = - 3

$3 \cdot t - 2 (- 1 \cdot t) = - 3$

3 \cdot t - 2 (- 1 \cdot t) = - 3

$3 \cdot t - 2 (- 1 \cdot t) = - 3$

Paso 5.1.2

Simplifica cada término.

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Paso 5.1.2.1

Reescribe

- 1 t

$- 1 t$ como

- t

$- t$ .

3 t - 2 (- t) = - 3

$3 t - 2 (- t) = - 3$

Paso 5.1.2.2

Multiplica

- 1

$- 1$ por

- 2

$- 2$ .

3 t + 2 t = - 3

$3 t + 2 t = - 3$

3 t + 2 t = - 3

$3 t + 2 t = - 3$

Paso 5.1.3

Suma

3 t

$3 t$ y

2 t

$2 t$ .

5 t = - 3

$5 t = - 3$

5 t = - 3

$5 t = - 3$

Paso 5.2

Divide cada término en

5 t = - 3

$5 t = - 3$ por

5

$5$ y simplifica.

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Paso 5.2.1

Divide cada término en

5 t = - 3

$5 t = - 3$ por

5

$5$ .

\frac{5 t}{5} = \frac{- 3}{5}

$\frac{5 t}{5} = \frac{- 3}{5}$

Paso 5.2.2

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 5.2.2.1

Cancela el factor común de

5

$5$ .

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Paso 5.2.2.1.1

Cancela el factor común.

$\frac{5 t}{5} = \frac{- 3}{5}$

Paso 5.2.2.1.2

Divide

$t$ por

$1$ .

$t = \frac{- 3}{5}$

Paso 5.2.3

Simplifica el lado derecho.

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Paso 5.2.3.1

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$t = - \frac{3}{5}$

Paso 6

Resuelve las ecuaciones paramétricas en

$x$ ,

$y$ y

$z$ mediante el valor de

$t$ .

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Paso 6.1

Resuelve la ecuación en

$x$ .

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Paso 6.1.1

Elimina los paréntesis.

$x = 0 + 3 \cdot (- 1 (\frac{3}{5}))$

Paso 6.1.2

Elimina los paréntesis.

$x = 0 + 3 \cdot (- \frac{3}{5})$

Paso 6.1.3

Simplifica

$0 + 3 \cdot (- \frac{3}{5})$ .

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Paso 6.1.3.1

Simplifica cada término.

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Paso 6.1.3.1.1

Multiplica

$3 (- \frac{3}{5})$ .

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Paso 6.1.3.1.1.1

Multiplica

$- 1$ por

$3$ .

$x = 0 - 3 (\frac{3}{5})$

Paso 6.1.3.1.1.2

Combina

$- 3$ y

$\frac{3}{5}$ .

$x = 0 + \frac{- 3 \cdot 3}{5}$

Paso 6.1.3.1.1.3

Multiplica

$- 3$ por

$3$ .

$x = 0 + \frac{- 9}{5}$

Paso 6.1.3.1.2

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$x = 0 - \frac{9}{5}$

Paso 6.1.3.2

Resta

$\frac{9}{5}$ de

$0$ .

$x = - \frac{9}{5}$

Paso 6.2

Resuelve la ecuación en

$y$ .

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Paso 6.2.1

Elimina los paréntesis.

$y = 0 - 1 \cdot (- 1 (\frac{3}{5}))$

Paso 6.2.2

Elimina los paréntesis.

$y = 0 - 1 \cdot (- \frac{3}{5})$

Paso 6.2.3

Simplifica

$0 - 1 \cdot (- \frac{3}{5})$ .

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Paso 6.2.3.1

Multiplica

$- 1 (- \frac{3}{5})$ .

Toca para ver más pasos...

Paso 6.2.3.1.1

Multiplica

$- 1$ por

$- 1$ .

$y = 0 + 1 (\frac{3}{5})$

Paso 6.2.3.1.2

Multiplica

$\frac{3}{5}$ por

$1$ .

$y = 0 + \frac{3}{5}$

Paso 6.2.3.2

Suma

$0$ y

$\frac{3}{5}$ .

$y = \frac{3}{5}$

Paso 6.3

Resuelve la ecuación en

$z$ .

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Paso 6.3.1

Elimina los paréntesis.

$z = 0 + 0 \cdot (- 1 (\frac{3}{5}))$

Paso 6.3.2

Elimina los paréntesis.

$z = 0 + 0 \cdot (- \frac{3}{5})$

Paso 6.3.3

Simplifica

$0 + 0 \cdot (- \frac{3}{5})$ .

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Paso 6.3.3.1

Multiplica

$0 (- \frac{3}{5})$ .

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Paso 6.3.3.1.1

Multiplica

$- 1$ por

$0$ .

$z = 0 + 0 (\frac{3}{5})$

Paso 6.3.3.1.2

Multiplica

$0$ por

$\frac{3}{5}$ .

$z = 0 + 0$

Paso 6.3.3.2

Suma

$0$ y

$0$ .

$z = 0$

Paso 6.4

Las ecuaciones paramétricas resueltas para

$x$ ,

$y$ y

$z$ .

$x = - \frac{9}{5}$

$y = \frac{3}{5}$

$z = 0$

$x = - \frac{9}{5}$

$y = \frac{3}{5}$

$z = 0$

Paso 7

Mediante los valores calculados para

$x$ ,

$y$ y

$z$ , el punto de intersección es

$(- \frac{9}{5}, \frac{3}{5}, 0)$ .

$(- \frac{9}{5}, \frac{3}{5}, 0)$

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