Ed
há 5 meses
Para calcular a distância entre duas retas reversas, podemos usar a fórmula da distância entre retas no espaço. As retas dadas são: r: \( x = 2 - t, y = 3 + t, z = 1 - 2t \) s: \( x = t, y = -1 - 3t, z = 2t \) Primeiro, precisamos encontrar um ponto em cada reta e o vetor diretor de cada uma. 1. Ponto na reta r: Quando \( t = 0 \), temos o ponto \( P(2, 3, 1) \). 2. Ponto na reta s: Quando \( t = 0 \), temos o ponto \( Q(0, -1, 0) \). 3. Vetores diretores: - Para a reta r: \( \vec{v_r} = (-1, 1, -2) \) - Para a reta s: \( \vec{v_s} = (1, -3, 2) \) 4. Vetor entre os pontos P e Q: \( \vec{PQ} = Q - P = (0 - 2, -1 - 3, 0 - 1) = (-2, -4, -1) \) 5. Cálculo da distância: A distância \( d \) entre as retas é dada pela fórmula: \[ d = \frac{|(\vec{PQ} \cdot (\vec{v_r} \times \vec{v_s}))|}{|\vec{v_r} \times \vec{v_s}|} \] Calculando o produto vetorial \( \vec{v_r} \times \vec{v_s} \): \[ \vec{v_r} \times \vec{v_s} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ -1 & 1 & -2 \\ 1 & -3 & 2 \end{vmatrix} = \hat{i}(1 \cdot 2 - (-2)(-3)) - \hat{j}(-1 \cdot 2 - (-2)(1)) + \hat{k}(-1 \cdot -3 - 1 \cdot 1) \] Calculando cada componente: - \( \hat{i}(2 - 6) = -4\hat{i} \) - \( -\hat{j}(-2 + 2) = 0\hat{j} \) - \( \hat{k}(3 - 1) = 2\hat{k} \) Portanto, \( \vec{v_r} \times \vec{v_s} = (-4, 0, 2) \). Agora, calculamos o módulo desse vetor: \[ |\vec{v_r} \times \vec{v_s}| = \sqrt{(-4)^2 + 0^2 + 2^2} = \sqrt{16 + 0 + 4} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5} \] Agora, calculamos o produto escalar \( \vec{PQ} \cdot (\vec{v_r} \times \vec{v_s}) \): \[ \vec{PQ} \cdot (-4, 0, 2) = (-2)(-4) + (-4)(0) + (-1)(2) = 8 + 0 - 2 = 6 \] Finalmente, substituímos na fórmula da distância: \[ d = \frac{|6|}{2\sqrt{5}} = \frac{6}{2\sqrt{5}} = \frac{3}{\sqrt{5}} = \frac{3\sqrt{5}}{5} \] Portanto, a resposta correta é a alternativa C) \(\frac{3\sqrt{5}}{5}\).
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Ed
há 2 anos
Para encontrar a distância entre duas retas reversas, podemos utilizar a fórmula da distância entre um ponto e uma reta. Primeiro, escolhemos um ponto em uma das retas e, em seguida, encontramos a projeção desse ponto na outra reta. A distância entre o ponto e a reta é a distância entre o ponto e sua projeção. Podemos escolher o ponto P(2, 3, 1) na reta r. Para encontrar a projeção desse ponto na reta s, precisamos encontrar um vetor diretor da reta s e um vetor que ligue um ponto da reta s ao ponto P. Um vetor diretor da reta s é o vetor v(1, -3, 2), que é paralelo à reta s. Um vetor que liga um ponto da reta s ao ponto P é o vetor u(2-t, 4-3t, 1+2t) - (2, 3, 1) = (-t, 1-3t, 2t). A projeção do vetor u no vetor v é dada por: projv(u) = ((u . v) / (v . v)) * v onde "." representa o produto escalar. Temos: u . v = (-t) + (-3) * (1-3t) + 2 * 2t = -10t + 3 v . v = 1 + 9 + 4 = 14 Portanto: projv(u) = ((-10t + 3) / 14) * (1, -3, 2) = ((-10t + 3) / 14, (30t - 9) / 14, (-20t + 6) / 14) A distância entre o ponto P e sua projeção na reta s é a norma do vetor u - projv(u): d = ||u - projv(u)|| = ||(t, -1+3t, -2t) - ((-10t+3)/14, (30t-9)/14, (-20t+6)/14)|| d = ||((24t+3)/14, (-44t+11)/14, (18t-5)/7)|| = sqrt((24t+3)² + (-44t+11)² + (18t-5)²) / 14 Para encontrar o valor de t que minimiza a distância d, podemos derivar d em relação a t e igualar a zero: d' = (1/14) * (1/2) * (24t+3) * (2*24) + (1/14) * (1/2) * (-44t+11) * (-44) + (1/7) * (1/2) * (18t-5) * 18 = 0 Resolvendo para t, obtemos: t = 11/24 Substituindo esse valor na expressão para d, obtemos: d = sqrt(3/8) = sqrt(3)/2 * sqrt(1/4) = sqrt(3)/2 * 1/2 = sqrt(3)/4 Portanto, a alternativa correta é a letra E) √3/5.
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