Distancia entre reta e plano e entre retas
DE UMA RETA E UM PLANO
E
DE DUAS RETAS
4.1 Posições relativas de uma reta e um plano r As posições de uma reta r : X = R + t v r , t ∈ IR e um plano π são: r vr
R
a) r paralela a π
(r // π )
r r nπ
π rr r // π ⇔ v r ⋅ n π = 0 e R ∉ π r nπ
R
r vr r
b) r contida em π (r ⊂ π )
π
rr r ⊂ π ⇔ vr ⋅ n π = 0 e R ∈ π
c) r e π concorrentes
r nπ r vr P
(r ∩ π = {P} ) π rr r ∩ π = {P} ⇔ v r ⋅ n π ≠ 0
r
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Caso particular: r vr
v nπ π r Exemplos:
1. Determine a interseção da reta r com o plano π, nos seguintes casos:
a) r : X = (1,6,2) + t (1,1,1) ; t ∈ IR π: x − z − 3 = 0
b) r : x − 1 = y − 2 = 2 (z − 1) π : X = h(6,2,1) + t (1,2,1); t, h ∈ IR
x = t
c) r : y = −3 + 3 t ; t ∈ IR
z = −t
π : x + y + 2z − 1 = 0
Solução: r r
a) v r ⋅ n π = (1,1,1) ⋅ (1,0,−1) = 0, logo, r ∩ π = r ou r ∩ π = φ .
Como R(1,6,2) é um ponto de r, verificamos que R ∉ π . Logo r ∩ π = φ . r 1 r
b) Sendo v r = 1,1, e n π = (6,2,1) × (1,2,1) = (0,−5,10), temos que
2 rr v r ⋅ n π = 0 . Logo, r ∩ π = r ou r ∩ π = φ . Como R(1,2,1) é um ponto de r, verificamos que R ∈ π . Logo r ⊂ π e consequentemente r ∩ π = r.
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r
r
b) De v r ⋅ n π = (1,3,−1) ⋅ (1,1,2) = 2 ≠ 0 concluímos que r e π são concorrentes. Seja r ∩ π = {P} = {( a, b, c)} . Temos então:
(1) a + b + 2c − 1 = 0.
a = t
(2) b = −3 + 3 t , para algum escalar t .
c = − t