DISTANCIA ENTRE dos PUNTOs
Conocimientos previos
concepto y ejemplos: vídeo y pdf para descargar
Distancia entre dos puntos: Enlace al vídeo
PDF del vídeo: Descargar PDF
¿cómo hallo la distancia entre dos puntos?
La distancia entre dos puntos es igual al módulo del vector que los une.
PROBLEMAS/ejercicios RESUELTOS: vídeos y pdf para descargar
exámenes de pau de matemáticas ii
EBAU La Rioja Convocatoria Ordinaria 2024
Problema 5
Considere los planos \(x - y + z = 0\) y \(x + y - z = 2\) y los puntos \(P(1,2,3)\) y \(Q(1,1,3)\).
(a) (0,75 p.) Compruebe que ambos planos se cortan en una recta \(r\) y calcule la ecuación continua de dicha recta.
(b) (1 p.) Compruebe que el punto \(P\) no está en ninguno de los dos planos y calcule la ecuación de la recta que pasa por \(P\) y no corta a ninguno de los dos planos.
(c) (0,75 p.) Determine el punto de la recta \(r\) que equidista de \(P\) y de \(Q\).
Solución
Parte (c): Buscamos el punto de la recta \(r\) que equidista de \(P(1,2,3)\) y \(Q(1,1,3)\).
Los vectores normales a los planos son:
\[ \mathbf{n}_1 = (1, -1, 1), \quad \mathbf{n}_2 = (1, 1, -1). \]Como los vectores normales no son proporcionales, los planos no son paralelos ni coincidentes, por lo que se cortan en una recta.
Para hallar la intersección de los planos, resolvemos el sistema:
\[ \begin{aligned} x - y + z &= 0, \\ x + y - z &= 2. \end{aligned} \]Sumando las dos ecuaciones obtenemos:
\[ 2x = 2 \quad \Longrightarrow \quad x = 1. \]Sustituyendo \(x = 1\) en cualquiera de las ecuaciones originales:
\[ 1 - y + z = 0 \quad \Longrightarrow \quad y = z + 1. \]Por lo tanto, la solución es una recta con ecuación paramétrica:
\[ \begin{aligned} x &= 1, \\ y &= 1+\lambda, \\ z &= \lambda. \end{aligned} \]El punto genérico de la recta \(r\) es \(R(1,1 + \lambda,\lambda)\). Calculamos la distancia de \(R\) a \(P\) y a \(Q\):
\[ \begin{aligned} d(P,R) &= \sqrt{(1 - 1)^2 + (2 - (1 + \lambda))^2 + (3 - \lambda)^2} = \sqrt{(1 - \lambda)^2 + (3 - \lambda)^2}, \\ d(Q,R) &= \sqrt{(1 - 1)^2 + (1 - (1 + \lambda))^2 + (3 - \lambda)^2} = \sqrt{\lambda^2 + (3 - \lambda)^2}. \end{aligned} \]Igualamos las dos distancias:
\[ (1 - \lambda)^2 + (3 - \lambda)^2 = \lambda^2 + (3 - \lambda)^2. \]Resolviendo la ecuación obtenemos \(\lambda = \frac{1}{2}\), por lo que el punto que equidista de \(P\) y \(Q\) es:
\[ R\left(1, \frac{3}{2}, \frac{1}{2}\right). \]