Autor Tema: Hallar el punto en el cual la tangente es paralela al plano (Funcion Vectorial)

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25 Abril, 2019, 10:14 pm
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megasaw

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Saludos, tengo este ejercicio y en funciones normales sé cómo hacerlo pero en funciones vectoriales no tengo la más remota idea de qué hacer, dice así:
En la curva \(  \overrightarrow{r}(t) = (cost, sent, e^t)  \), halle el punto en el cual la tangente es paralela al plano \(   \sqrt{3}x + y = 4  \).

Como dice que la tangente es paralela al plano, el vector normal al plano será también perpendicular a la tangente, pero no sé cómo aplicarlo a esa curva, pueden ayudarme?

25 Abril, 2019, 10:21 pm
Respuesta #1

ciberalfil

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Si el vector de posición de la curva es \(  \vec r(t) \) el vector tangente a la curva es \( \vec{dr}(t) \) que se obtiene diferenciando el primero. Solo tienes que imponer a continuación que dicho vector sea paralelo al plano dado y obtener así el valor de \( t \) que satisface la condición de paralelismo. Con ese valor de \( t \) hallas el punto fácilmente. ¿Sabes hacerlo? Si no te ayudo un poco más.

25 Abril, 2019, 10:42 pm
Respuesta #2

megasaw

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Si el vector de posición de la curva es \(  \vec r(t) \) el vector tangente a la curva es \( \vec{dr}(t) \) que se obtiene diferenciando el primero. Solo tienes que imponer a continuación que dicho vector sea paralelo al plano dado y obtener así el valor de \( t \) que satisface la condición de paralelismo. Con ese valor de \( t \) hallas el punto fácilmente. ¿Sabes hacerlo? Si no te ayudo un poco más.

Me he perdido un poco, puedes ayudarme más?

25 Abril, 2019, 10:55 pm
Respuesta #3

ciberalfil

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Vamos a ver, como ya te he dicho, el vector tangente a la curva será:

\( \vec{dr}=(-sen{t},\ cos{t},\ e^t)dt \)

Solo tienes que imponer la condición de que éste último y el vector perpendicular al plano \( (\sqrt[ ]{3},1,0) \) sean a su vez perpendiculares, es decir que su producto escalar se anule.

¿Me sigues?

26 Abril, 2019, 02:11 am
Respuesta #4

megasaw

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Vamos a ver, como ya te he dicho, el vector tangente a la curva será:

\( \vec{dr}=(-sen{t},\ cos{t},\ e^t)dt \)

Solo tienes que imponer la condición de que éste último y el vector perpendicular al plano \( (\sqrt[ ]{3},1,0) \) sean a su vez perpendiculares, es decir que su producto escalar se anule.

¿Me sigues?

Sí, la condición de ortogonalidad entre vectores, pero no me dará un escalar? y como obtendría el punto después?

26 Abril, 2019, 03:28 am
Respuesta #5

delmar

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Hola

El producto interno entre el vector tangente a la curva y el vector normal al plano, para que sean ortogonales, ha de ser cero y esto implica una condición para t, observa :

\( (-sen \ t,cos \ t,e^t) \ \cdot{ \ (\sqrt[ ]{3},1,0)}=0\Rightarrow{-\sqrt[ ]{3}sen \ t+cos \ t=0}\Rightarrow{sen \ t=\displaystyle\frac{cos \ t}{\sqrt[ ]{3}}} \) Ec. 1

Evidentemente \( cos t\neq{0} \) esto implica que la Ec. 1 se puede poner como \( tg \ t=\displaystyle\frac{1}{\sqrt[ ]{3}} \) De acá despejas t, el punto \( r(t) \) que se corresponde con el t hallado, es el punto de la curva cuya tangente es paralela al plano dado.

Saludos

26 Abril, 2019, 03:54 am
Respuesta #6

megasaw

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Hola

El producto interno entre el vector tangente a la curva y el vector normal al plano, para que sean ortogonales, ha de ser cero y esto implica una condición para t, observa :

\( (-sen \ t,cos \ t,e^t) \ \cdot{ \ (\sqrt[ ]{3},1,0)}=0\Rightarrow{-\sqrt[ ]{3}sen \ t+cos \ t=0}\Rightarrow{sen \ t=\displaystyle\frac{cos \ t}{\sqrt[ ]{3}}} \) Ec. 1

Evidentemente \( cos t\neq{0} \) esto implica que la Ec. 1 se puede poner como \( tg \ t=\displaystyle\frac{1}{\sqrt[ ]{3}} \) De acá despejas t, el punto \( r(t) \) que se corresponde con el t hallado, es el punto de la curva cuya tangente es paralela al plano dado.

Saludos


Muchas gracias a ambos, han sido de gran ayuda.