1. **Planteamiento del problema:**
Determinar un plano que contiene a la recta \(r\) dada por el sistema:
$$\begin{cases} x + y - 1 = 0 \\ 2x - y + z = 0 \end{cases}$$
y que es paralelo a la recta \(s\) dada por:
$$\frac{x - 1}{2} = \frac{y}{3} = \frac{z + 2}{-4}$$
2. **Fórmulas y reglas importantes:**
- Un plano que contiene una recta \(r\) debe contener su vector director.
- Si el plano es paralelo a otra recta \(s\), entonces el vector director de \(s\) debe ser paralelo al plano, es decir, perpendicular al vector normal del plano.
- El vector normal del plano es perpendicular a todos los vectores que yacen en el plano.
3. **Encontrar el vector director de la recta \(r\):**
La recta \(r\) es la intersección de dos planos:
$$P_1: x + y - 1 = 0$$
$$P_2: 2x - y + z = 0$$
El vector normal de \(P_1\) es \(\vec{n_1} = (1,1,0)\) y de \(P_2\) es \(\vec{n_2} = (2,-1,1)\).
El vector director de \(r\) es el producto cruz de \(\vec{n_1} \times \vec{n_2}\):
$$\vec{d_r} = \vec{n_1} \times \vec{n_2} = \begin{vmatrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\ 1 & 1 & 0 \\ 2 & -1 & 1 \end{vmatrix} = (1 \cdot 1 - 0 \cdot (-1), 0 \cdot 2 - 1 \cdot 1, 1 \cdot (-1) - 1 \cdot 2) = (1, -1, -3)$$
4. **Vector director de la recta \(s\):**
De la ecuación simétrica:
$$\frac{x - 1}{2} = \frac{y}{3} = \frac{z + 2}{-4}$$
El vector director es:
$$\vec{d_s} = (2, 3, -4)$$
5. **Condición de paralelismo del plano con \(s\):**
El vector normal del plano \(\vec{n}\) debe ser perpendicular a \(\vec{d_s}\), es decir:
$$\vec{n} \cdot \vec{d_s} = 0$$
6. **El plano contiene a \(r\), por lo que \(\vec{d_r}\) es paralelo al plano, entonces \(\vec{n} \perp \vec{d_r}\):**
$$\vec{n} \cdot \vec{d_r} = 0$$
7. **Sistema para \(\vec{n} = (A,B,C)\):**
$$\begin{cases} 2A + 3B - 4C = 0 \\ A - B - 3C = 0 \end{cases}$$
8. **Resolver el sistema:**
De la segunda ecuación:
$$A - B - 3C = 0 \Rightarrow A = B + 3C$$
Sustituimos en la primera:
$$2(B + 3C) + 3B - 4C = 0$$
$$2B + 6C + 3B - 4C = 0$$
$$5B + 2C = 0 \Rightarrow 5B = -2C \Rightarrow B = -\frac{2}{5}C$$
Entonces:
$$A = B + 3C = -\frac{2}{5}C + 3C = \frac{13}{5}C$$
9. **Vector normal (proporcional):**
Tomamos \(C = 5\) para evitar fracciones:
$$A = 13, \quad B = -2, \quad C = 5$$
10. **Ecuación del plano:**
Usamos un punto de la recta \(r\). Para \(z=0\), de \(P_2\):
$$2x - y + 0 = 0 \Rightarrow 2x = y$$
De \(P_1\):
$$x + y - 1 = 0 \Rightarrow x + y = 1$$
Sustituimos \(y = 2x\):
$$x + 2x = 1 \Rightarrow 3x = 1 \Rightarrow x = \frac{1}{3}$$
Entonces:
$$y = 2 \cdot \frac{1}{3} = \frac{2}{3}$$
Punto \(P = \left(\frac{1}{3}, \frac{2}{3}, 0\right)\)
11. **Ecuación general del plano:**
$$13(x - \frac{1}{3}) - 2(y - \frac{2}{3}) + 5(z - 0) = 0$$
$$13x - \frac{13}{3} - 2y + \frac{4}{3} + 5z = 0$$
Multiplicamos todo por 3 para eliminar denominadores:
$$39x - 13 - 6y + 4 + 15z = 0$$
$$39x - 6y + 15z - 9 = 0$$
12. **Respuesta final:**
$$\boxed{39x - 6y + 15z = 9}$$
Plano Recta Paralelo 4A8594
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