1. **Planteamiento del problema:**
Dadas las rectas \(\ell_1\) y \(\ell_2\) en forma paramétrica:
\(\ell_1:\) \(x=3+t, y=-1-2t, z=6+3t\)
\(\ell_2:\) \(x=1+2s, y=-3-s, z=2+4s\)
Se pide:
- Encontrar un vector ortogonal a ambas rectas.
- Determinar si las rectas se intersectan y, en caso afirmativo, hallar el punto de intersección.
2. **Vector director de cada recta:**
El vector director de \(\ell_1\) es el coeficiente de \(t\):
$$\vec{v}_1 = \langle 1, -2, 3 \rangle$$
El vector director de \(\ell_2\) es el coeficiente de \(s\):
$$\vec{v}_2 = \langle 2, -1, 4 \rangle$$
3. **Vector ortogonal a ambas rectas:**
Un vector ortogonal a dos vectores es su producto cruz:
$$\vec{n} = \vec{v}_1 \times \vec{v}_2 = \begin{vmatrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\ 1 & -2 & 3 \\ 2 & -1 & 4 \end{vmatrix}$$
Calculamos:
$$\vec{n} = \mathbf{i}((-2)(4) - 3(-1)) - \mathbf{j}(1 \cdot 4 - 3 \cdot 2) + \mathbf{k}(1 \cdot (-1) - (-2) \cdot 2)$$
$$= \mathbf{i}(-8 + 3) - \mathbf{j}(4 - 6) + \mathbf{k}(-1 + 4)$$
$$= \mathbf{i}(-5) - \mathbf{j}(-2) + \mathbf{k}(3) = \langle -5, 2, 3 \rangle$$
4. **Determinar si las rectas se intersectan:**
Para que se intersecten, debe existir \(t, s\) tales que:
\[
\begin{cases}
3 + t = 1 + 2s \\
-1 - 2t = -3 - s \\
6 + 3t = 2 + 4s
\end{cases}
\]
Resolvemos el sistema:
De la primera ecuación:
$$t = 1 + 2s - 3 = 2s - 2$$
Sustituimos en la segunda:
$$-1 - 2(2s - 2) = -3 - s$$
$$-1 - 4s + 4 = -3 - s$$
$$3 - 4s = -3 - s$$
Sumamos \(4s\) y \(3\) a ambos lados:
$$3 + 3 = -s + 4s$$
$$6 = 3s$$
$$s = 2$$
Ahora \(t = 2(2) - 2 = 4 - 2 = 2\)
Verificamos en la tercera ecuación:
$$6 + 3(2) = 2 + 4(2)$$
$$6 + 6 = 2 + 8$$
$$12 = 10$$
Esto es falso, por lo que no hay solución común.
5. **Conclusión:**
Las rectas no se intersectan porque el sistema es inconsistente.
**Respuesta final:**
- Vector ortogonal a \(\ell_1\) y \(\ell_2\):
$$\boxed{\langle -5, 2, 3 \rangle}$$
- Las rectas no se intersectan porque no existe \(t, s\) que satisfaga simultáneamente las tres ecuaciones paramétricas.
Vector Ortogonal Interseccion E3F08A
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