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Prácticas Direccionadas de Cálculo III: Ecuaciones Vectoriales y Rectas en 3D, Ejercicios de Análisis Matemático

Documento que contiene ejercicios de cálculo vectorial y rectas en 3d para el curso cálculo iii de la escuela de ingeniería geográfica de la universidad nacional mayor de san marcos. Contiene instrucciones para hallar ecuaciones vectoriales y paramétricas de rectas, determinar intersecciones de rectas y planos, y calcular valores de coeficientes para ecuaciones de planos.

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 29/06/2021

CESAR-SANCHEZ-05
CESAR-SANCHEZ-05 🇵🇪

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
ESCUELA DE INGENIERIA GEOGR ´
AFICA
CURSO: C ´
ALCULO III SEMESTRE: 2021-I
PRACTICA DIRIGIDA N1
1. En cada uno de los ejercicios siguientes, halle la ecuaci´on vectorial y param´etrica de la
recta que satisface las siguientes condiciones:
a) Pasa por los puntos A(3,5,4) y B(5,6,2).
b) Pasa por el punto A(1,2,3) y es perpendicular al plano que pasa que pasa por el origen
y por los puntos B(1,1,1) y C(1,2,1).
c) Pasa por el punto A(5,6,8) y es paralelo a los planos 3x+ 2yz= 1 y xy+z= 0.
2. Determine la ecuaci´on de la recta que pasa por el punto A(1,2,2) y es perpendicular a las
rectas L1: (x, y, z) = (3,2,1) + t(2,1,0) y L2: (x, y , z) = (0,3,0) + t(12,3,13)
3. Halle los valores de mynpara que la recta L: (x, y, z) = (1 + 2t, 13t, 22t) sea
perpendicular al plano Q:mx +ny + 6z8.
4. Halle la ecuaci´on de la recta lque pasa por el punto de intersecci´on de la recta L1:
(x, y, z) = (1,3,2) + t(4,2,3) con el plano Q:xy+z= 7 y paralela a la recta
L2: (x, y, z) = (2,2,4) + s(1,2,1)
5. En los siguientes ejercicios determine la ecuaci´on general del plano que satisface las si-
guientes condiciones:
a) Pasa por el punto A(1,3,2) y es paralelo a los vectores u= (2,1,0) y v= (1,0,3).
b) Es perpendicular al segmento ¯
AB en su punto medio, donde A(2,1,0) y B(1,1,2).
c) Pasa por los puntos A(2,2,1), B(3,0,2) y C(1,3,4).
d) Pasa por los puntos A(2,1,4) y B(3,0,1) y es paralelo al eje X.
e) Paralelo al plano XY y situado a 3 unidades por debajo de ´el.
f) Pasa por el punto A(3,2,4) y es paralelo al plano Q: 3x5y+z2 = 0.
6. Calcule el valor de mpara que los puntos A(m,0,1), B (0,1,2), C(1,2,3) y D(7,2,1) est´en
en un mismo plano ¿Cu´al es la ecuaci´on de ese plano?.
7. Determine la ecuaci´on del plano Pque pasa por los puntos A(2,1,0) y B(0,1,3), y es
perpendicular al plano Q: 2xy+z4 = 0.
8. Sea P:Ax +B y +Cz +D= 0 un plano que pasa por el origen de coordenadas y es
paralelo al plano Q: 4z7=2yx.
a) Si se sabe que el punto A(m, 1, n)est´a en el plano P, encuentre una relaci´on que exprese
men funci´on de n.
b) Si el plano S:k2x+k2y+z3=0,(kR) es perpendicular al plano Py al plano Q,
halle el valor de k.
9. Halle el volumen del tetraedro cuyos ertices son el punto A(1,1,1) y los puntos de corte
del plano Q: 2x+ 3y+z12 = 0 con los ejes coordenados.
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¡Descarga Prácticas Direccionadas de Cálculo III: Ecuaciones Vectoriales y Rectas en 3D y más Ejercicios en PDF de Análisis Matemático solo en Docsity!

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

ESCUELA DE INGENIERIA GEOGR ´AFICA

CURSO: C ´ALCULO III SEMESTRE: 2021-I

PRACTICA DIRIGIDA N◦ 1

  1. En cada uno de los ejercicios siguientes, halle la ecuaci´on vectorial y param´etrica de la recta que satisface las siguientes condiciones:

a) Pasa por los puntos A(3, − 5 , 4) y B(5, − 6 , 2).

b) Pasa por el punto A(1, 2 , 3) y es perpendicular al plano que pasa que pasa por el origen

y por los puntos B(1, 1 , 1) y C(1, 2 , 1). c) Pasa por el punto A(− 5 , 6 , 8) y es paralelo a los planos 3x + 2y − z = 1 y x − y + z = 0.

  1. Determine la ecuaci´on de la recta que pasa por el punto A(1, 2 , 2) y es perpendicular a las rectas L 1 : (x, y, z) = (3, 2 , −1) + t(2, − 1 , 0) y L 2 : (x, y, z) = (0, − 3 , 0) + t(− 12 , 3 , 13)
  2. Halle los valores de m y n para que la recta L : (x, y, z) = (1 + 2t, 1 − 3 t, − 2 − 2 t) sea perpendicular al plano Q : mx + ny + 6z − 8.
  3. Halle la ecuaci´on de la recta l que pasa por el punto de intersecci´on de la recta L 1 : (x, y, z) = (1, − 3 , −2) + t(4, 2 , 3) con el plano Q : x − y + z = 7 y paralela a la recta L 2 : (x, y, z) = (2, 2 , 4) + s(− 1 , 2 , −1)
  4. En los siguientes ejercicios determine la ecuaci´on general del plano que satisface las si- guientes condiciones:

a) Pasa por el punto A(1, − 3 , 2) y es paralelo a los vectores u = (2, 1 , 0) y v = (− 1 , 0 , 3).

b) Es perpendicular al segmento AB¯ en su punto medio, donde A(2, 1 , 0) y B(− 1 , 1 , 2).

c) Pasa por los puntos A(2, − 2 , 1), B(− 3 , 0 , 2) y C(− 1 , − 3 , 4).

d) Pasa por los puntos A(2, − 1 , 4) y B(3, 0 , −1) y es paralelo al eje X.

e) Paralelo al plano XY y situado a 3 unidades por debajo de ´el.

f) Pasa por el punto A(− 3 , 2 , 4) y es paralelo al plano Q : 3x − 5 y + z − 2 = 0.

  1. Calcule el valor de m para que los puntos A(m, 0 , 1), B(0, 1 , 2), C(1, 2 , 3) y D(7, 2 , 1) est´en en un mismo plano ¿Cu´al es la ecuaci´on de ese plano?.
  2. Determine la ecuaci´on del plano P que pasa por los puntos A(2, 1 , 0) y B(0, 1 , 3), y es perpendicular al plano Q : 2x − y + z − 4 = 0.
  3. Sea P : Ax + By + Cz + D = 0 un plano que pasa por el origen de coordenadas y es paralelo al plano Q : 4z − 7 = 2y − x.

a) Si se sabe que el punto A(m, 1 , n)est´a en el plano P , encuentre una relaci´on que exprese

m en funci´on de n. b) Si el plano S : k^2 x + k^2 y + z − 3 = 0, (k ∈ R) es perpendicular al plano P y al plano Q, halle el valor de k.

  1. Halle el volumen del tetraedro cuyos v´ertices son el punto A(1, − 1 , 1) y los puntos de corte del plano Q : 2x + 3y + z − 12 = 0 con los ejes coordenados.
  1. El plano Q : x + y + z = 0 pasa por el punto medio de un segmento perpendicular al plano, uno de cuyos extremos es el punto A(1, 0 , 0). Halle las coordenadas del otro extremo.
  2. La recta L : (x, y, z) = (m, m − 1 , m + 1) + t(n − 1 , n, n + 2) est´a contenida en el plano Q : 2x − y + 3z + 4 = 0.

a) Halle el valor de m + 3mn.

b) Determine el punto de intersecci´on de la recta L con el plano XY.

  1. Halle la ecuaci´on del plano Q que contiene a la recta L : (x, y, z) = (1, − 1 , 1) + t(3, − 2 , 1) y es perpendicular al plano Q 1 : 2x − y + 3z + 1 = 0.
  2. Dada la recta L : (x, y, z) = (1, 6 , 2) + t(2, 1 , 1) y el plano Q : x + 2y + 3z − 1 = 0, halle la ecuaci´on de una recta situada en el plano Q que pase por el punto A(2, 1 , −1) y sea perpendicular a L.
  3. Los v´ertices del triangulo ABC son los puntos de intersecci´on del plano 2x + y − 3 z = 6 con los ejes coordenados. Halle la ecuaci´on de la altura que parte del v´ertice B que est´a en el Eje Y.
  4. Considere un cuadrado cuyo centro es el punto C(1, 1 , −1) y tiene uno de sus lados en la recta L : (x, y, z) = (2, 1 , 1) + t(1, 1 , −1).

a) Halle la ecuaci´on del plano en el que se encuentra el cuadrado.

b) Si la distancia del centro a la recta L es

u, halle el ´area de la regi´on del cuadrado.

  1. Halle la ecuaci´on del plano que pasa por los puntos A(1, 0 , 0) y B(0, 2 , 0) y que corta al Eje Z en un punto C tal que el ´area del triangulo es

6 u^2.

  1. En una cancha de f´utbol, un arco tiene sus v´ertices en los puntos A(4, 4 , 0), B(4, 10 , 0), C(4, 10 , 2) y D(4, 4 , 2). Desde el punto M (20, 12 , 0) se dispara una pelota que sigue una trayectoria rectilinea. Se efectuan dos disparos, el primero tiene la direcci´on del vector u = (− 8 , − 4 , 5) y el segundo la direcci´on del vector v = (16, 6 , −1). Indique cuales de los disparos ingresan al arco, chocan en un parante o caen fuera del arco.
  2. Cuatro aviones de combate vuelan alineados de forma tal que siempre se desplazan en un mismo plano. Si en un instante determinado, el avi´on A se ubica en el origen de coordenadas y los demas aviones se ubican en las posiciones B(1, 2 , 4), C(x, 2 , 6) y D(5, 3 , 7); determine: La abscisa del punto C y un vector normal del plano que contiene a los cuatro aviones.
  3. Una mosca vuela siguiendo una trayectoria rectilinea desde el punto A(0, 4 , 6) en la direc- cion del vector u = (2, 3 , −2). ¿En que punto tocara el piso (plano XY).
  4. Un movil que se desplaza en linea recta pasa por los puntos A(0, − 5 , 3) y B(1, 0 , 4). Si se sabe que el movil no choca con el plano Q : 6x − 2 y + kz = d, con d 6 = 22, determine el valor de k.
  5. Hallar la ecuaci´on del plano que pasa por la recta de interseccion de los planos 3x−y+2z = 5 y 8x + 2y − z = 3 y que contiene al origen.
  6. Hallar las ecuaciones de cada uno de los planos que se hallan a 2 unidades del origen y tiene una normal que hace un ´angulo de 60 con ambos Eje x, Eje Y.
  7. Determinar la ecuacion de una recta que sea paralela a los planos P : x + z − 4 = 0 y Q : x + y = 2 e intercepta a las rectas L 1 = t(1, 0 , 1)/t ∈ R y L 2 = (0, 1 , 0) + λ(0, 0 , 3)/t ∈ R.

Prof. Carole Huam´an O. C.U. 26 de Mayo del 2021