geometria analitica de lehmann - MATEMATICAS EJERCICIOS ...

CAPITULO X IV
EL PLANO
114. Introducción. En el capítulo precedente, consideramos el
punto en el espacio y obtuvimos algunas propiedades fundamentales
del punto y de la recta en la Geometría de tres dimensiones. Ahora
vamos a comenzar el estudio sistemático de las ecuaciones de las figuras
en el espacio. A medida que progresemos en nuestro estu d io,
veremos que una sola ecuación representa, en general, una superficie.
Una curva en el espacio, en cambio , se representa analíticamente por
dos ecuaciones rectangulares independientes. Desde este punto de
vista, parece más simple considerar primero el problema general de las
superficies. Comenzaremos naturalmente con la más sencilla de todas
las superficies, el plano.
115. Forma general de la ecuación del plano. Vamos a obtener
la ecuación de un plano cualquiera partiendo de sus bien definidas propiedades
(Art. 2 2 ) . En Geometría elem ental, se dice que una recta
es perpendicular a un plano si es perpendicular a cualquier recta del
plano que pase por su pie. En vista de nuestra definición de ángulo
formado por dos rectas que se cruzan (Art. 1 1 0 ) , diremos ahora que
una recta es perpendicular a un plano si es perpendicular a toda recta
del p lano, sin considerar si la recta del plano pasa por el pie de la
perpendicular o n o . Hay un número infinito de rectas perpendiculares
a un plano ; cada una de tales rectas se llama normal al plano.
Sea Pi(xi, yi, z\ ) un punto fijo cualquiera y n una recta fija
cualquiera en el espacio. Sean [A , B , C ] los números directores
de n. Queremos hallar la ecuación del plano único que pasa por el
punto Pi y es perpendicular a la recta n .
Sea P(x, y, z) un punto cualquiera, diferente de P i , sobre el
plano (fig. 164), Sea l la recta que pasa por los puntos Pi y P , y
que, por ta n to , está contenida en el plano. Entonces l y n son
perpendiculares entre sí. Por el corolario 2 del teorema 5, Artículo 111,