Distanza tra due piani per un punto con vettore normale

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Distanza tra due piani per un punto con vettore normale #935

avt
Nello
Cerchio
Ho bisogno di voi per risolvere un esercizio sulla distanza tra piani. Il testo non fornisce alcuna equazione, ma solo alcune condizioni cui i piani devono sottostare. Qual è la strategia migliore da seguire?

Sia π_1 il piano passante per A(1,1,0) e normale al vettore v = (-2,1,1), e sia π_2 il piano parallelo a π_1 e passante per l'origine.

Scrivere le equazioni cartesiane dei due piani e calcolare la loro distanza.

Grazie.
 
 

Distanza tra due piani per un punto con vettore normale #941

avt
Omega
Amministratore
Il nostro obiettivo consiste nel calcolare la distanza tra due piani, di cui non conosciamo alcuna rappresentazione: il problema infatti fornisce diverse informazioni, con le quali saremo in grado di scrivere le equazioni.

Del piano π_1 conosciamo il punto di passaggio

A(x_(A),y_(A),z_(A)) = (1,1,0)

e il vettore che individua la direzione normale al piano

n_(π_1) = v = (-2,1,1)

Per esplicitare una relazione che descriva π_1, scriviamo l'equazione della stella di piani passante per A

 π_1: a(x-x_(A))+b(y-y_(A))+c(z-z_(A)) = 0 ; π_1: a(x-1)+b(y-1)+cz = 0

dopodiché sostituiamo a,b e c con le componenti del vettore normale al piano

π_1: -2(x-1)+(y-1)+z = 0

Svolgendo infine i semplici calcoli, perveniamo all'equazione

π_1: -2x+y+z+1 = 0

Di π_2 sappiamo che è un piano parallelo a π_1 e che passa per l'origine O(x_O,y_O,z_O) = (0,0,0).

Scriviamo la stella di piani passanti per l'origine

 π_2: a'(x-x_(O))+b'(y-y_(O))+c'(z-z_(O)) = 0 ; π_2: a'x+b'y+c'z = 0

e sostituiamo al posto dei coefficienti direttori a',b',c' quelli di π_1: così facendo è certamente soddisfatta la condizione di parallelismo.

π_2: -2x+y+z = 0

Note le equazioni, possiamo determinare la distanza tra i piani. Per farlo è sufficiente considerare O∈π_2 e calcolare d(O,π_1), usando la formula della distanza punto-piano:

 d(π_1,π_2) = d(O,π_1) = (|ax_(O)+by_(O)+cz_(O)+d|)/(√(a^2+b^2+c^2)) = (|-2·0+0+0+1|)/(√((-2)^2+1^2+1^2)) = (1)/(√(6))

È fatta!
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Os