Matemáticas IIFácil2 pts

Rectas y planos

También trata: Áreas, volúmenes y distancias
Cataluña · 2018 · Septiembre
Enunciado
Considere el plano que tiene como vectores directores u=(−1,3,2)u = (-1, 3, 2) y v=(2,1,0)v = (2, 1, 0) y que pasa por el punto A=(1,0,3)A = (1, 0, 3).

a) (1 punto) Calcule la ecuación de la recta que es perpendicular al plano y pasa por el punto AA.

b) (1 punto) Calcule la distancia del punto P=(1,5,0)P = (1, 5, 0) al plano.

Nota: Puede calcular la distancia de un punto de coordenadas (x0,y0,z0)(x_0, y_0, z_0) al plano de ecuación Ax+By+Cz+D=0Ax + By + Cz + D = 0 con la expresión ∣Ax0+By0+Cz0+D∣A2+B2+C2\dfrac{|Ax_0 + By_0 + Cz_0 + D|}{\sqrt{A^2 + B^2 + C^2}}.
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Resultado
a) (x,y,z)=k⋅(−2,4,−7)+(1,0,3)(x, y, z) = k\cdot(-2, 4, -7) + (1, 0, 3).

b) d(P,plano)=416969≈4,94 ud(P, \text{plano}) = \dfrac{41\sqrt{69}}{69} \approx 4{,}94\ u.
Ver la solución oficialla corrección de la PAU, con los puntos de cada paso

Solución oficial

Corrección oficial de la PAU de Cataluña (Generalitat de Catalunya), traducida del catalán. Las puntuaciones de cada paso son las de la pauta de corrección.
a) El vector director de la recta perpendicular al plano es:nˉ=uˉ×vˉ=∣ijk−132210∣=−2i+4j−7k=(−2,4,−7)\bar n = \bar u \times \bar v = \begin{vmatrix} i & j & k \\ -1 & 3 & 2 \\ 2 & 1 & 0 \end{vmatrix} = -2i + 4j - 7k = (-2, 4, -7)Por tanto, la ecuación vectorial de la recta será (x,y,z)=k⋅(−2,4,−7)+(1,0,3)\boxed{(x, y, z) = k\cdot(-2, 4, -7) + (1, 0, 3)}.

b) La ecuación general del plano es:∣x−1yz−3−132210∣=0  →  −2x+4y−7z+23=0\begin{vmatrix} x - 1 & y & z - 3 \\ -1 & 3 & 2 \\ 2 & 1 & 0 \end{vmatrix} = 0 \;\rightarrow\; -2x + 4y - 7z + 23 = 0La distancia al punto PP es:d(P,plano)=∣−2⋅1+4⋅5−7⋅0+23∣(−2)2+42+(−7)2=4169=416969 u=4,94 ud(P, \text{plano}) = \frac{|-2\cdot 1 + 4\cdot 5 - 7\cdot 0 + 23|}{\sqrt{(-2)^2 + 4^2 + (-7)^2}} = \frac{41}{\sqrt{69}} = \boxed{\frac{41\sqrt{69}}{69}\ u} = \boxed{4{,}94\ u}Pautas de corrección

a)

0,5 p. Por el vector normal al plano.

0,5 p. Por la ecuación de la recta.

b)

0,5 p. Por la ecuación del plano.

0,5 p. Por el cálculo de la distancia.

Corrección oficial en PDF (original en catalán)

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