Soluzioni
  • Il problema si risolve agilmente se usiamo la condizione di perpendicolarità tra piani.

    Siano

    π: ax+by+cz+d = 0 , π_1: a'x+b'y+c'z+d'= 0

    le equazioni cartesiane di due piani. Diremo che π e π_1 sono perpendicolari se e solo se lo sono i vettori dei coefficienti direttori

    n_(π) = (a,b,c) , n_(π_1) = (a',b',c')

    per cui studiare la perpendicolarità di due piani equivale a esaminare la perpendicolarità tra due vettori. In accordo con la definizione, n_(π), n_(π_1) sono perpendicolari se è nullo il loro prodotto scalare canonico

    n_(π)·n_(π_1) = 0 → (a,b,c)·(a',b',c') = 0

    ossia

    aa'+bb'+cc'= 0

    Ecco che siamo riusciti a esprimere la condizione di perpendicolarità in termini dei coefficienti delle incognite a,b,c e a',b',c'.

    Partiamo dall'equazione del piano π

    π: 2x+3y-z-3 = 0

    e associamole il vettore dei coefficienti direttori

    n_(π) = (a,b,c) = (2,3,-1)

    Il nostro obiettivo è quello di determinare il piano π_1 perpendicolare a π e passante per il punto P(0,1,3) e per raggiungerlo, consideriamo la generica equazione del piano

    π_1: a'x+b'y+c'z+d'= 0

    e il vettore dei coefficienti direttori associato

    n_(π_1) = (a',b',c')

    Imponendo la condizione di perpendicolarità

    n_(π)·n_(π_1) = 0 (2,3,-1)·(a',b',c') = 0

    ricaviamo l'uguaglianza

    2a'+3b'+(-1)c'= 0 → 2a'+3b'-c'= 0

    Se isoliamo c' al primo membro, otteniamo

    c'= 2a'+3b'

    pertanto

    n_(π_1) = (a',b',c') = (a',b', 2a'+3b')

    Nota: abbiamo la possibilità di scegliere i valori da dare ad a' e a b', con una sola condizione: n_(π_1) non deve coincidere con il vettore nullo.

    Se a'= 1 e b'= 0, allora

    n_(π_1) = (a',b',2a'+3b') = (1,0,2)

    pertanto

    π_(1): a'x+b'y+c'z+d'= 0 → x+2z+d'= 0

    Abbiamo quasi finito! Bisogna infatti attribuire il valore al termine noto d' affinché P(0,1,3) sia un punto del piano.

    Ricordiamo che P appartiene a π_1 se e solo se le coordinate di P realizzano l'equazione del piano

    P(0,1,3)∈π_(1) → 0+2·3+d'= 0 → d = -6

    Possiamo concludere che l'equazione cartesiana di π_1 è:

    π_1: x+2z-6 = 0

    È fatta!

    Risposta di Ifrit
 
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