Enunciado

O plano π : x + y - z - 2 = 0 intercepta os eixos cartesianos nos pontos A , B   e C . Calcular a área do triângulo A B C .

Passo 1

Nós temos um plano π e dentro desse plano temos pontos que interceptam os eixos cartesianos, e formam um triângulo:

Vamos começar com o ponto que toca o eixo x , isso significa que y = z = 0 já que o ponto não toca esses eixos e aplicando na função do plano, teremos:

x + y - z - 2 = 0

x + 0 - 0 - 2 = 0

x = 2

O ponto A pode ser dado por A ( 2,0 , 0 ) .

Passo 2

Agora, podemos calcular o ponto B que toca o eixo y , onde x = z = 0 :

x + y - z - 2 = 0

0 + y - 0 - 2 = 0

y = 2

O ponto B   pode ser dado por ( 0,2 , 0 )

E por fim, calcularemos o ponto C que toca o eixo z , onde x = y = 0 :

x + y - z - 2 = 0

0 + 0 - z - 2 = 0

- z = 2

z = - 2

O ponto C pode ser dado por ( 0,0 , - 2 ) .

Passo 3

Sabemos que o produto entre dois vetores nos fornece a área de um paralelogramo, e que um triângulo é a metade do paralelogramo:

Então, precisamos encontrar dois vetores para fazer o produto vetorial, encontrar o módulo desse produto vetorial e dividir por dois. Bora lá?

A = v → 2

Uma forma de encontrar dois vetores desse problema é usar os segmentos de reta, ou seja, a distância em que cada ponto tem do outro. Pensa assim, temos um triângulo e com isso temos três pontos, qual a distância entre eles?

Vamos pegar a distância entre A e B ,e a distância entre A e C , e chamaremos de vetores A B → e A C → , e pode ser dado por:

A B → = B - A = 0 - 2,2 - 0,0 - 0 = ( - 2,2 , 0 )

A C → = C - A = 0 - 2,0 - 0 , - 2 - 0 = ( - 2,0 , - 2 )

Com esses dois vetores, podemos montar o produto vetorial entre eles:

i → j → k → - 2 2 0 - 2 0 - 2 = - 4 i → + 0 j → + 0 k → - - 4 k → + 0 i → + 4 j → = - 4 i → - 4 j → + 4 k → = ( - 4 , - 4,4 )

A = v → 2 = ( - 4 , - 4,4 ) 2 = - 4 2 + - 4 2 + 4 2 2 = 48 2 = 4 3 2 = 2 3   u . a .

Colocamos a resposta como u . a . que significa unidades de área.

A = 2 3   u . a .

Resposta

A = 2 3   u . a .

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Na situação dos dois exercícios anteriores, diz-se que a terceira equação é combinação linear das duas primeiras. Num sistema de 3 ou mais equações a 2 incógnitas, se duas das equações representam ret
Sejam a1x + b1y = c1 e a2x + b2y = c2 retas que se intersectam no ponto P. Prove que uma reta do plano passa por P se, e somente se, sua equação é da forma (αa1 + βa2)x + (αb1 + βb2)y = αc1 + βc2 onde
Determine a interseção da reta que passa pela origem e tem vetor diretor V = i + 2j +k com o plano 2x + y + z = 5.
Sejam P = (4,1,-1) e r: (x,y,z) = (2+t, 4-t, 1+2t).b) Obtenha uma equação geral do plano determinado por r e P.
Encontre as equações da reta que passa pelo ponto Q = (1, 2, 1) e é perpendicular ao planox – y + 2z – 1 = 0