Distancia entre líneas paralelas. Distancia entre un punto y un plano en el espacio
La distancia entre dos rectas paralelas r y s se reduce a calcular la distancia entre un punto cualquiera de una y la otra recta, es decir, estamos en el caso anterior:
DISTANCIA ENTRE UN PUNTO Y UN PLANO EN EL ESPACIO
Sabemos que un plano, lo denominaremos podemos determinarlo con un punto y dos vectores :
Una vez que tenemos el plano con sus elementos esenciales, fijamos el punto en el espacio perpendicular a A:
Como la distancia , que lo representamos es perpendicular al plano, es la distancia más corta entre y P.
Ahora construimos un paralelepípedo o prisma de seis caras con las medidas de los vectores
Sabemos que el volumen de este paralelepípedo es igual a:área de la base por la altura, es decir, que es el área de la base por la distancia PA que la representamos:
Sabemos que es igual al vector normal o perpendicular al plano y lo representamos por .
El volumen podemos escribirlo:
Vemos que
Despejamos la y nos queda la fórmula:
Esta fórmula la podemos escribir también sirviéndonos de la ecuación general del plano:
Ax + By + Cz + D = 0
El vector de la normal tendrá las componentes:
Supongamos un punto del plano:
un punto en el espacio
Estos valores los sustituimos en la fórmula que acabamos de hallar:
Multiplicamos escalarmente los factores del numerador:
Ordenamos el numerador:
Al numerador lo reunimos en dos sumandos:
Si observas, el primer sumando corresponde a la ecuación de un plano pero le falta el término D.
Si al segundo sumando: le damos el valor D debido a que es un punto concreto del plano cuya sustitución de los valores de x, y, z nos daría el término D obteniendo la fórmula:
Esta fórmula es sumamente sencilla ya que se reduce a sustituir las coordenadas del punto que nos den, en la ecuación general del plano y dividirlo por el módulo de la normal.
24.18 Calcula la distancia del punto P(1, 2, 3) al plano:
Respuesta:
Solución
24.19 Halla la distancia del punto P(1, -2, 3) al plano,
Respuesta: