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Lista 5 – Vetores e Geometria Analítica 1. Seja 𝛽 o plano definido pelas equações paramétricas abaixo { 𝑥 = −1 + 𝑡 − 2𝑠 𝑦 = 3 + 2𝑡 + 5𝑠 𝑧 = 𝑡 − 𝑠, 𝑡, 𝑠 ∈ ℝ. Determine a posição relativa e a interseção entre a) 𝛽 e o eixo 𝑦 b) 𝛽 e o eixo 𝑧 c) 𝛽 e a reta 𝑟 definida pela equação (𝑥, 𝑦, 𝑧) = (10, 0, −2) + 𝜆(−1, 7, 0), 𝜆 ∈ ℝ. 2. Sejam 𝑚 e 𝑘 as retas definidas, respectivamente, pelas equações paramétricas abaixo { 𝑥 = 𝑡 𝑦 = 1 − 𝑡 𝑧 = 1 2 + 2𝑡, 𝑡, ∈ ℝ. { 𝑥 = 5 + 𝑠 𝑦 = −8 − 5𝑠 𝑧 = 49 6 − 𝑠 3 , 𝑠 ∈ ℝ. Existe um plano α que contenha as retas 𝑚 e 𝑘? Justifique a resposta e se a resposta for sim, determine uma equação geral e um sistema de equações paramétricas do plano α. 3. Considere T o tetraedro de vértices 𝐴 = (−1, 0, 1), 𝐵 = (0, 1, 0), 𝐶 = (0, 2, 2) e 𝐷 = (1, 1, 5). a) Determine um sistema de equações paramétricas para o plano que contém a face ABD do tetraedro T. b) Determine uma equação geral do plano que contém a face ABC do tetraedro T. 4. Determine o ângulo formado entre a) a reta 𝑟 definida pela equação (𝑥, 𝑦, 𝑧) = (0, √3, 6) + 𝜆(−1, 0, 1), 𝜆 ∈ ℝ e o plano α, de equação geral 2𝑧 = −5; b) os planos de equação geral 𝑥 − 𝑦 = 1/2 e 2𝑥 − 𝑦 + √3𝑧 = 0. 5. Determine a posição relativa e a interseção entre os planos, em cada caso: a) 𝛼: − 𝑥 + 4𝑦 + 𝑧 = 1 e 𝛽: − 𝑥 + 𝑦 + 3𝑧 = 0 b) 𝛾: { 𝑥 = 𝑡 − 3𝑠 𝑦 = 5 + 2𝑠 𝑧 = −1 + 𝑡, 𝑡, 𝑠 ∈ ℝ e 𝜑: 4𝑥 + 6𝑦 − 4𝑧 = 34 . c) 𝜎: { 𝑥 = 1/2 − 𝑡 − 2𝑠 𝑦 = √2 − 2𝑡 + 𝑠 𝑧 = 𝑡 + 𝑠 , 𝑡, 𝑠 ∈ ℝ e 𝜉: { 𝑥 = 2 − 3𝑎 + 𝑏 𝑦 = 3 − 𝑎 − 3𝑏 𝑧 = 4 + 2𝑎 , 𝑎, 𝑏 ∈ ℝ. . Respostas: 1) a) O plano 𝛽 e o eixo 𝑦 são transversais e a interseção entre 𝛽 e o eixo 𝑦 é o ponto (0, −4, 0). b) O plano 𝛽 e o eixo 𝑧 são transversais e a interseção entre 𝛽 e o eixo 𝑧 é o ponto (0, 0, 4/9). c) O plano 𝛽 e a reta 𝑟 são paralelos e 𝛽 ∩ 𝑟 = ∅. 2) Sim porque as retas 𝑚 e 𝑘 são concorrentes (o ponto de encontro entre elas é (4, −3, 17/2)). A equação 31𝑥 + 7𝑦 − 12𝑧 = 1 é uma equação geral do plano α e abaixo está um possível sistema de equações paramétricas para o plano α: { 𝑥 = 𝑡 + 𝑠 𝑦 = 1 − 𝑡 − 5𝑠 𝑧 = 1 2 + 2𝑡 − 𝑠 3 , 𝑡, 𝑠 ∈ ℝ . 3) a) { 𝑥 = −1 + 2𝑝 + 𝑞 𝑦 = 𝑝 + 𝑞 𝑧 = 1 + 4𝑝 − 𝑞, 𝑝, 𝑞 ∈ ℝ . b) 3𝑥 − 2𝑦 + 𝑧 = −2 4) a) π/4 rad b) arccos(3/4) rad 5) a) Os planos são transversais. Além disso, 𝛼 ∩ 𝛽 é a reta de equação vetorial (𝑥, 𝑦, 𝑧) = (4, 1, 1) + 𝜆(−11, −2, −3), 𝜆 ∈ ℝ . b) Os planos são coincidentes. Logo, 𝛾 ∩ 𝜑 = 𝛾 = 𝜑. c) Os planos são paralelos. Logo, a interseção entre eles é vazia.
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