Determine o valor de m sabendo que m é positivo e a distância entre as retas
r: {y=2x
z=4
e s: (x,y,z) = (m,6,12) + t(2,2,-2) é igual a 30/?6 (30 dividido por raiz de 6)
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Boa tarde, Mateus, tudo bem?
Esta questão envolve conceitos relacionados a posição relativa entre retas. Assim, vamos a análise de posição relativa:
I) Escreva as 02 retas na forma de equação paramétrica. Assim você conseguirá extrair o ponto e a reta que caracterizam a equação de cada uma das retas r e s. As equações paramétricas, assim como os pontos e vetores de cada uma das retas são apresentados abaixo:
Reta r:
Equações paramétricas:
x=0+1.t
y=0+2.t
z=4+0.t
P1(0,0,4) e v1(1,2,0)
Reta s:
Equações paramétricas:
x=m+2.t
y=6+2.t
z=12-2.t
P2(m,6,12) e v2(2,2,-2)
II) Analisar os vetores diretores das retas, para ver se as retas são colineares (paralelas ou coincidentes):
As componentes do vetores v1 e v2 não são proporcionais entre si. Assim, v1 e v2 não são paralelos.
III) Para que a distância entre os vetores seja não-nula, como dado no enunciado, sabendo que os vetores não são paralelos, a única possibilidade é que eles sejam reversos. Para retas reversas, a distância entre retas é determinada de acordo com a seguinte expressão:
d(r,s)=|(v1,v2,P1P2|/|v1 x v2|
onde:
|(v1,v2,P1P2| é o módulo do produto misto entre os vetores v1, v2 e P1P2;
|v1 x v2| é o módulo do produto vetorial entre v1 e v2.
IV) Cálculo da distância entre retas reversas
1) Calcule o módulo do produto misto (PM), calculando o módulo do determinante da matriz:
1 2 0
2 2 -2
m 6 8
|PM|=|-4.(m+1)|
|PM|=4.(m+1)
2) Calcule o módulo do produto vetorial (PV) entre os vetores v1 e v2
PV=v1 x v2=(-4, 2, -2)
|PV|=|v1 x v2|=sqrt[(-4)²+2²+(-2)²]=2.sqrt(6)
3) Substituir os valores calculados na equação abaixo:
d(r,s)=|PM|/|PV|
30/sqrt(6)=4.(m+1)/[2.sqrt(6)]
Simplificando:
15=m+1
m=15-1
m=14
Espero ter ajudado! Qualquer dúvida estou a disposição!
Atenciosamente,
Andrei
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