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Planos paralelos y haz de planos

Matemáticas · Matemáticas II · 2.º Bachillerato (Ciencias) · Rectas y planos

Son dos herramientas que acortan mucho los ejercicios: la primera escribe un plano paralelo a otro en una línea, y la segunda encuentra el plano que contiene una recta y cumple otra condición sin calcular ningún producto vectorial.

Planos paralelos

Dos planos son paralelos si tienen la misma normal —o proporcional—. Así que el paralelo a Ax + By + Cz + D = 0 se escribe cambiando solo el término independiente: Ax + By + Cz + k = 0. Y la k se ajusta imponiendo que pase por el punto que digan.

Plano paralelo a x + 2y + 2z − 5 = 0 que pase por (1, 1, 1)

  1. Misma normal, así que la ecuación es x + 2y + 2z + k = 0.
  2. Impongo el punto: 1 + 2 + 2 + k = 0.
  3. k = −5.
  4. Sale el mismo plano: el punto (1,1,1) ya estaba en él. Con otro punto saldría otro k.

El haz de planos

Todos los planos que contienen a una recta dada por dos planos π1 y π2 se escriben así:

π1 + λπ2 = 0

Es decir: se suman las dos ecuaciones con un parámetro delante de la segunda. Cualquier punto de la recta anula las dos ecuaciones, así que anula la combinación sea cual sea λ: por eso todos esos planos contienen la recta.

Cómo se usa

  1. Se escribe el haz: π1 + λπ2 = 0.
  2. Se impone la condición extra —pasar por un punto, ser perpendicular a algo—.
  3. Se despeja λ.
  4. Se sustituye y se ordena la ecuación.

Ahorra el producto vectorial y el punto: en un ejercicio de «halla el plano que contiene a r y pasa por P» es la vía más corta con diferencia.

Dónde se lía todo el mundo

Cambiar los coeficientes al escribir un plano paralelo. Si cambias A, B o C ya no es paralelo: has cambiado la orientación.

Paralelo a x + 2y + 2z − 5 = 0: 2x + 4y + 2z + k = 0x + 2y + 2z + k = 0

Multiplicar toda la normal por un número sí vale: 2x + 4y + 4z es la misma dirección.

En una frase: un plano paralelo conserva los tres coeficientes y solo cambia el término independiente, y el haz π1 + λπ2 recorre todos los planos que contienen una recta.

Ahora practícalo

La teoría se entiende leyendo; se aprende fallando y entendiendo por qué. Dentro de Suma y sigue, cada fallo te dice el error concreto que has cometido.

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