Enunciado
Álgebra Linear e Geometria Analítica - Paulo Boulos - Geometria Analítica - Ed: 3º - Capítulo 16.Exercício - Ex. 5
Estude, segundo os valores de e , a posição relativa das retas e . Obtenha, quando for o caso, uma equação geral do plano determinado por elas.
Passo 1
Nosso primeiro passo vai ser encontrar a equação da reta ta bom?
Vamos lá:
Já temos e em função de , então a reta é dada por
Passo 2
Retas paralelas
Vamos ver quando as retas vão ser paralelas, isso vai acontecer quando seus vetores diretores forem múltiplos:
Igualando as coordenadas:
Da primeira e da terceira equações, temos , substituindo na segunda:
Então, quando , as retas serão paralelas.
Agora precisamos analisar os valores de para saber quando elas vão ser paralelas coincidentes ou distintas.
Passo 3
Paralelas coincidentes ou distintas?
As retas vão ser paralelas coincidentes quando o ponto de pertencer à reta :
Como sabemos que para as retas serem paralelas, temos que ter :
Igualando as coordenadas:
Da terceira equação, temos que , mas na primeira temos que .
Opa, como encontramos valores diferentes de , esse sistema não é possível e portanto, o ponto de nunca vai pertencer a , logo, as retas nunca vão ser paralelas coincidentes.
Para e qualquer valor de , as retas serão paralelas distintas.
Passo 4
Encontrando o plano
Vamos encontrar o plano formado pelas retas paralelas distintas, ou seja, quando e para qualquer valor de .
O vetor normal desse plano, vai ser o produto vetorial do vetor diretor das retas (que é o mesmo, já que são paralelas) e de um vetor que ligue dois pontos delas.
Seja o ponto de e de , temos , então o vetor normal do plano é
Então a equação do plano é escrita assim:
Para encontrarmos , vamos substituir o ponto na equação:
Então:
Passo 5
Retas reversas ou concorrentes?
Vimos que para as retas são paralelas, então, para , os seus vetores diretores serão LI e as retas serão reversas ou concorrentes ok?
Para saber se eles são reversas ou concorrentes, há infinitas possibilidades, dependendo do valor de e de :)
Resposta
Para e qualquer valor de , as retas serão paralelas distintas.
O plano formado por elas é