Renato inventou o seguinte método para calcular a medida angular θ entre uma reta r e um plano π : escolhe um vetor diretor r → da reta, um vetor n → normal ao plano, determina, em seguida, o vetor u → = ( n → ∧ r → ) ∧ n → , e obtém θ a partir da fórmula

cos ⁡ θ = u → . r → u → . r →

a) Teste esse método resolvendo novamente alguns itens do exercício 19-17.

b) Mostre que o método de Renato não pode ser usado quando r é perpendicular a π .

c) Justifique a validade do método quando r e π não são perpendiculares.

Passo 1

a) Vamos testar para a letra B do exercício 17 pode ser?

u → = ( ( 0 ,   0 ,   1 ) ∧ ( 1 ,   1 ,   1 ) ) ∧ ( 0 ,   0 ,   1 )

u → = ( - 1 ,   1 ,   0 ) ∧ ( 0 ,   0 ,   1 )

u → = ( 1 ,   1 ,   0 )

Então:

cos ⁡ θ = ( 1 ,   1 ,   0 ) . ( 1 ,   1 ,   1 ) 2 . 3 = 2 6

θ = arccos ⁡ 2 6

Passo 2

b) Se r for perpendicular a π , seu vetor diretor será paralelo ao vetor normal do plano, então:

u → = ( n → ∧ r → ) ∧ n →

u → = ( 0 ,   0 ,   0 ) ∧ n →

Aí não íamos conseguir calcular o ângulo não :(

Passo 3

c) Ao calcular u → = ( n → ∧ r → ) ∧ n → , estamos encontrando um vetor diretor do plano, e aí utilizando cos ⁡ θ = u → . r → u → . r →

Estamos calculando o cosseno do ângulo entre esse vetor diretor e a reta. Como o vetor diretor é paralelo ao plano, consequentemente estamos achando o ângulo entre o plano e a reta.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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