Problema 4 · Matemáticas II PAU Valencia Extraordinaria 2024

Tema: Geometría en el espacio: rectas, planos, posiciones relativas y problemas métricos · Del examen Extraordinaria (2024)

Enunciado

En las respuestas se deben escribir todos los pasos del razonamiento utilizado.

Sea el plano π:6x+4y−3z−d=0\pi: 6x + 4y - 3z - d = 0. Se pide:

a)

Calcular los valores de dd para que la distancia del plano al origen sea una unidad. (2 puntos)

b)

Calcular, en función del parámetro dd, las coordenadas de los puntos A,BA, B y CC que resultan de intersectar el plano π\pi con los ejes de coordenadas, X,YX, Y y ZZ, respectivamente. (3 puntos)

c)

Para d≠0d \neq 0, calcular el ángulo formado por los vectores AB⃗\vec{AB} y AC⃗\vec{AC} determinados por los puntos del apartado anterior. (5 puntos)

Enunciado: Problema 4 · Matemáticas II PAU Valencia Extraordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Calcular los valores de d para que la distancia del plano al origen sea una unidad.

Solución: d=61d = \sqrt{61} y d=−61d = -\sqrt{61}

b) Punto A (eje X)

Solución: A=(d6,0,0)A = \left(\frac{d}{6}, 0, 0\right)

b) Punto B (eje Y)

Solución: B=(0,d4,0)B = \left(0, \frac{d}{4}, 0\right)

b) Punto C (eje Z)

Solución: C=(0,0,−d3)C = \left(0, 0, -\frac{d}{3}\right)

c) Para d != 0, calcular el ángulo formado por los vectores AB y AC determinados por los puntos del apartado anterior.

Solución: cos⁡(AB⃗,AC⃗)=26565≈0,248\cos(\vec{AB}, \vec{AC}) = \frac{2\sqrt{65}}{65} \approx 0{,}248 (el ángulo es arccos⁡(0,248)≈75,64∘\arccos(0{,}248) \approx 75{,}64^\circ)

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