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GAAL Ana Cristina Silva Matos Estudo dirigido - Planos Vocês devem estudar os conteúdos abaixo e trazer resolvidos os exercícios da lista 2 toda e os exercícios desse material no dia da avaliação em dupla. Assuntos que serão cobrados: Equações do plano: Vetorial, Paramétricas e Geral. Posições relativas entre dois planos – Paralelos, coincidentes e concorrentes e posições entre retas e plano; Interseção entre planos. Orientações para atividade em dupla da segunda unidade. Equações do plano Em geometria espacial vimos que duas retas concorrentes determinam um plano. Os vetores não são colineares e nem paralelos EQUAÇÕES DO PLANO 1o Tipo: Equação vetorial do plano. A P p Lembre-se que AP = P-A. Pense em AP como uma resultante da soma u + v ( t e h são escalares) 2o Tipo: Equações paramétricas do plano. Equações do plano Considere os elementos definidos abaixo: P (x, y, z) um ponto genérico (variável), A (x1, y1, z1) um ponto fixo, u = (a1, b1, c1) e v = (a2, b2, c2) vetores diretores de um plano p Vamos substituir os elementos na equação vetorial do plano, dai obteremos uma equação em função dos seus parâmetros: Perceba!! Ponto Fixo Ponto variável Vetor diretor Vetor diretor Sistema de equações paramétricas do plano p Exercício: Seja o plano que contém o ponto A(3, 7, 1) e é paralelo a u = (1,1,1) e v = (1,1,0). a) Obtenha duas equações vetoriais de p . b) Escreva equações paramétricas de p . c) Verifique se o ponto (1, 2, 2) pertence a p. d) Verifique se o vetor w = (2,2,5) é paralelo a p . Resolução: Dizemos que um vetor não nulo é normal a um plano se, e somente se, é ortogonal a todos os vetores que possuem representantes neste plano. Para determinar a normal basta calcular o produto vetorial entre qualquer par de vetores concorrentes do plano. (P-A) . n =0 Equações do plano 3o Tipo: Equação Geral do plano. u x v v u Exercícios: Equação Geral do plano. Seja P1 = (x1, y1, z1) e P = (x, y, z) e n π = (a, b, c). Temos que a equação geral do plano π é : ax+by+cz+d = 0 Obs.: Se u e v tem representantes no plano π, então n π é paralelo ao produto vetorial u x v. Dê uma equação vetorial do plano determinado pelos pontos A = (1,1,0), B = (-1,2,1) e C = (3,2,1). (Plano determinado por 3 pontos) Determine uma equação geral do plano π que passa pelo ponto P = (3,-1,2) e é paralelo aos vetores u = (-1,1,2) e v = (1,-1,0). Resolução: Posições relativas de dois planos 10 Posições relativas de dois planos 11 Posições relativas de dois planos 12 Posições relativas de dois planos 13 Exercícios: Resolução: 5) Determinar a equação geral do plano que contém as retas r1 e r2. PLANOS PARALELOS AOS EIXOS E AOS PLANOS COORDENADOS Plano que passa pela origem Se o plano ax + by + cz + d = 0 passa pela origem: a.0 + b.0 + c.0 + d = 0, donde d = 0. Exercícios: Planos paralelos aos planos coordenados Planos paralelos aos eixos coordenados Exemplo 1) Determinar a equação cartesiana do plano que contém o ponto A = (2; 2; -1) e a reta r. Exemplo 2) Determinar a equação geral do plano que passa por A = (2; 3; 4) e é paralelo aos vetores v1 = j + k e v2 = j – k. Planos paralelos aos planos coordenados
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