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Cálculo Vectorial: Distancia entre rectas paralelas y superficies cuadráticas, Ejercicios de Cálculo

La solución a dos problemas de geometría analítica en tres dimensiones y funciones de varias variables. El primer problema consiste en determinar la distancia entre dos rectas paralelas no coincidentes, mientras que el segundo problema pide identificar y graficar diversas superficies cuadráticas. Además, se proporciona la solución a los problemas y la representación gráfica de las superficies.

Tipo: Ejercicios

2021/2022

Subido el 21/01/2024

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ashley-leonela 🇪🇨

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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS
CÁLCULO VECTORIAL
UNIDAD 1: GEOMETRIA ANALÍTICA TRIDIMENSIONAL Y FUNCIONES DE VARIAS VARIABLES.
1.3-1.7 DISTANCIA EN TRES DIMENSIONES, FUNCIONES DE VARIAS VARIABLES, SUPERFICIES
CUADRÁTICAS, CILÍNDRICAS, DE REVOLUCIÓN.
TALLER FORMATIVO # 2
TEMA 1
Determine de ser posible, la distancia entre las rectas:
𝑳𝟏 {𝒙=−𝟐+𝟐𝒕
𝒚=𝟏+𝟒𝒕
𝒛=𝟐𝒕 ,𝒕 , 𝑳𝟐 {𝒙=𝟐𝟐𝒖
𝒚=𝟑𝟒𝒖
𝒛=𝟏+𝒖,𝒖
Solución:
Obtenemos los vectores directores de las rectas 𝐿1 y 𝐿2
𝐿1 {𝑥=−2+2𝑡
𝑦=1+4𝑡
𝑧=2𝑡 ,𝑡 𝑑1
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
=(2,4,−1) 𝐿2 {𝑥=22𝑢
𝑦=34𝑢
𝑧=1+𝑢,𝑢 𝑑2
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
=(−2,−4,1)
Como podemos observar las rectas son paralelas ya que sus vectores directores son
proporcionales.
Para determinar si son rectas coincidentes, tomamos un punto de la recta 𝐿1 , como puede ser
el punto 𝑃(−2,1,2) y verificamos si este punto pertenece a la recta 𝐿2. Dado que 𝑃 no
pertenece a 𝐿2 podemos concluir que las rectas son PARALELAS NO COINCIDENTES.
Dado que las rectas son paralelas, calculamos la distancia entre rectas hallando la distancia de
un punto a una recta.
La distancia de un punto a una recta viene dado por:
𝑑(𝑃0,𝐿)=𝑃0𝑄
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
×𝑑
𝑑
Sea el punto 𝑃0(−2,1,2) que pertenece a 𝐿1 y el punto 𝑄(2,3,1) que pertenece a 𝐿2,
𝑃0𝑄
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
=(2+2,31,12)=(4,2,−1)
𝑑2
󰇍
󰇍
󰇍
󰇍
=(−2,−4,1)
pf3
pf4
pf5

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¡Descarga Cálculo Vectorial: Distancia entre rectas paralelas y superficies cuadráticas y más Ejercicios en PDF de Cálculo solo en Docsity!

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS

CÁLCULO VECTORIAL

UNIDAD 1: GEOMETRIA ANALÍTICA TRIDIMENSIONAL Y FUNCIONES DE VARIAS VARIABLES.

1. 3 - 1.7 DISTANCIA EN TRES DIMENSIONES, FUNCIONES DE VARIAS VARIABLES, SUPERFICIES

CUADRÁTICAS, CILÍNDRICAS, DE REVOLUCIÓN.

TALLER FORMATIVO # 2

TEMA 1

Determine de ser posible, la distancia entre las rectas:

𝟏

𝟐

Solución:

Obtenemos los vectores directores de las rectas 𝐿

1

y 𝐿

2

1

1

2

2

Como podemos observar las rectas son paralelas ya que sus vectores directores son

proporcionales.

Para determinar si son rectas coincidentes, tomamos un punto de la recta 𝐿

1

, como puede ser

el punto 𝑃(− 2 , 1 , 2 ) y verificamos si este punto pertenece a la recta 𝐿

2

. Dado que 𝑃 no

pertenece a 𝐿

2

podemos concluir que las rectas son PARALELAS NO COINCIDENTES.

Dado que las rectas son paralelas, calculamos la distancia entre rectas hallando la distancia de

un punto a una recta.

La distancia de un punto a una recta viene dado por:

0

0

× 𝑑 ‖

Sea el punto 𝑃

0

que pertenece a 𝐿

1

y el punto 𝑄( 2 , 3 , 1 ) que pertenece a 𝐿

2

0

2

0

× 𝑑

2

0

× 𝑑

2

2

𝐿

1

,𝐿

2

0

× 𝑑

2

2

𝐿

1

,𝐿

2

TEMA 2

Identifique y grafique las siguientes superficies:

𝟐

𝟐

𝟐

𝟐

𝟐

𝟐

c. 𝟒𝒙

𝟐

𝟐

𝟐

𝟐

𝟐

𝟐

𝟐

Solución:

𝟐

𝟐

𝟐

2

2

2

2

2

2

La superficie corresponde a una esfera de centro 𝑂(− 1 , 𝑂, 𝑂) y radio de 1 unidad de longitud.

2

2

2

Elipsoide con centro 𝑂( 1 , 2 , 0 ):

𝟐

𝟐

2

Superficie cilíndrica con curva generatriz en el plano Z X.

𝟐

𝟐

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

= 1 Hiperboloide de 2 hojas, centrado en el origen, eje de simetría Eje Y.

2

2

Cono superior centrado en el origen, eje de simetría eje 𝑍

TEMA 3

Grafique los siguientes conjuntos dados:

a.- 𝑹 = {(𝒓, 𝜽, 𝒛) ∈ ℝ

𝟑

𝝅

𝟐

𝝅

𝟐

b.- 𝑻 = {

𝟑

𝝅

𝟔

c.- 𝑺 = {(𝝆, 𝜽, ∅) ∈ ℝ

𝟑

𝝅

𝟐

𝝅

𝟒

𝝅

𝟐

Solución:

a.- 𝑹 = {

𝟑

𝝅

𝟐

𝝅

𝟐