Matemáticas IIMedioProblema · 2,5 pts
Áreas, volúmenes y distancias
Andalucía · 2024 · Julio
Enunciado
Ejercicio 8 (bloque D). Considera los puntos y . Calcula los puntos del plano que forman un triángulo equilátero con y .
Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido
Resultado
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
1
Estrategia
"Punto del plano " significa que su segunda coordenada es cero: el punto genérico es , con dos incógnitas. Y "triángulo equilátero" significa que los tres lados miden lo mismo; como el lado ya está fijado, las condiciones sonDos ecuaciones, dos incógnitas. Y un consejo de método: trabaja siempre con los cuadrados de las distancias, para no arrastrar raíces. Además, al restar las dos ecuaciones los términos y se cancelan y queda una ecuación lineal en : primero sale , y después (con dos signos).
2
Desarrollo
El lado conocido.(el lado del triángulo mide ).
El punto genérico del plano (el de ecuación ) es . Las dos condiciones, en forma cuadrática:De (2):Llevándolo a (1), tras desarrollar el cuadrado:Y volviendo a :Hay, por tanto, dos puntos:Comprobación (con ; para es idéntica porque solo aparece al cuadrado):Los tres lados miden : el triángulo es equilátero.
Interpretación geométrica: los dos puntos son simétricos respecto del plano , uno "por encima" y otro "por debajo". Tiene sentido: el segmento está en el plano , y su mediatriz dentro del plano es una recta vertical, que corta a la esfera de radio en dos puntos.
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)El punto genérico del plano (el de ecuación ) es . Las dos condiciones, en forma cuadrática:De (2):Llevándolo a (1), tras desarrollar el cuadrado:Y volviendo a :Hay, por tanto, dos puntos:Comprobación (con ; para es idéntica porque solo aparece al cuadrado):Los tres lados miden : el triángulo es equilátero.
Interpretación geométrica: los dos puntos son simétricos respecto del plano , uno "por encima" y otro "por debajo". Tiene sentido: el segmento está en el plano , y su mediatriz dentro del plano es una recta vertical, que corta a la esfera de radio en dos puntos.
3
Consejo
Traduce "plano " a antes de escribir nada más: el punto genérico es , con dos incógnitas y no tres. Buscarlo con tres coordenadas libres deja el sistema indeterminado.
Iguala cuadrados de distancias, no distancias: te ahorras las raíces y, al restar las dos ecuaciones, se cancelan y y sale de forma inmediata. Y da los dos puntos: el de la raíz de no es opcional.
Paso 1 de 3
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