Math Problem Statement

Demuestre que las rectas L1: x = 1 + 2t, y = -3 + 3t, z = 4 - t y L2: x = 3 - 4s, y = -11 + 5s, z = 6 - s tienen el punto (-1, -6, 5) en común.

Solution

Para demostrar que las rectas L1L_1 y L2L_2 tienen el punto (1,6,5)(-1, -6, 5) en común, evaluaremos si existen valores de los parámetros tt para L1L_1 y ss para L2L_2 que hagan que ambos cumplan con las coordenadas x=1x = -1, y=6y = -6, y z=5z = 5 simultáneamente.

Paso 1: Sustituir en L1L_1

La ecuación de la recta L1L_1 está dada por: x=1+2t,y=3+3t,z=4tx = 1 + 2t, \quad y = -3 + 3t, \quad z = 4 - t Sustituyamos x=1x = -1, y=6y = -6, y z=5z = 5 en estas ecuaciones y resolvamos para tt.

  1. Para x=1x = -1: 1=1+2t-1 = 1 + 2t Resolviendo para tt: 2t=2t=12t = -2 \Rightarrow t = -1

  2. Para y=6y = -6: 6=3+3t-6 = -3 + 3t Sustituyendo t=1t = -1: 6=3+3(1)=33=6(Verdadero)-6 = -3 + 3(-1) = -3 - 3 = -6 \quad (\text{Verdadero})

  3. Para z=5z = 5: 5=4t5 = 4 - t Sustituyendo t=1t = -1: 5=4(1)=4+1=5(Verdadero)5 = 4 - (-1) = 4 + 1 = 5 \quad (\text{Verdadero})

Entonces, el punto (1,6,5)(-1, -6, 5) pertenece a la recta L1L_1 cuando t=1t = -1.

Paso 2: Sustituir en L2L_2

La ecuación de la recta L2L_2 está dada por: x=34s,y=11+5s,z=6sx = 3 - 4s, \quad y = -11 + 5s, \quad z = 6 - s Sustituyamos x=1x = -1, y=6y = -6, y z=5z = 5 en estas ecuaciones y resolvamos para ss.

  1. Para x=1x = -1: 1=34s-1 = 3 - 4s Resolviendo para ss: 4s=4s=1-4s = -4 \Rightarrow s = 1

  2. Para y=6y = -6: 6=11+5s-6 = -11 + 5s Sustituyendo s=1s = 1: 6=11+5(1)=11+5=6(Verdadero)-6 = -11 + 5(1) = -11 + 5 = -6 \quad (\text{Verdadero})

  3. Para z=5z = 5: 5=6s5 = 6 - s Sustituyendo s=1s = 1: 5=61=5(Verdadero)5 = 6 - 1 = 5 \quad (\text{Verdadero})

Entonces, el punto (1,6,5)(-1, -6, 5) pertenece a la recta L2L_2 cuando s=1s = 1.

Conclusión

Dado que existen valores de tt y ss (t=1t = -1 para L1L_1 y s=1s = 1 para L2L_2) que hacen que ambas rectas pasen por el punto (1,6,5)(-1, -6, 5), podemos concluir que las rectas L1L_1 y L2L_2 tienen el punto (1,6,5)(-1, -6, 5) en común.

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Tip:

Al verificar puntos en ecuaciones paramétricas, siempre verifica cada componente (x, y, z) para asegurarte de que el punto realmente pertenece a ambas rectas.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Analytic Geometry
Parametric Equations
Lines in 3D Space

Formulas

L1: x = 1 + 2t, y = -3 + 3t, z = 4 - t
L2: x = 3 - 4s, y = -11 + 5s, z = 6 - s

Theorems

Intersection of two lines in 3D space

Suitable Grade Level

Grades 11-12