Cálculo Ejemplos

Hallar la intersección de la recta perpendicular al plano 1 a través del origen y el plano 2 y=x , y = raíz cuarta de x
,
Paso 1
Obtén cada ecuación del plano en ecuación ordinaria.
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Paso 1.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 1.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 2
Para obtener la intersección de la línea que pasa por un punto perpendicular al plano y al plano :
1. Busca los vectores normales del plano y del plano donde los vectores normales son y . Comprueba si el producto escalar es 0.
2. Crea un conjunto de ecuaciones paramétricas tales que , y .
3. Sustituye estas ecuaciones en la ecuación del plano tal que y resuelve para .
4. A partir del valor de , resuelve las ecuaciones paramétricas , y en para obtener la intersección de .
Paso 3
Obtén los vectores normales para cada plano y determina si son perpendiculares mediante el cálculo del producto escalar.
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Paso 3.1
es . Encuentra el vector normal a partir de la ecuación del plano de la forma .
Paso 3.2
es . Encuentra el vector normal a partir de la ecuación del plano de la forma .
Paso 3.3
Calcula el producto escalar de y mediante la suma de los productos de los valores correspondientes de , y en los vectores normales.
Paso 3.4
Simplifica el producto escalar.
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Paso 3.4.1
Elimina los paréntesis.
Paso 3.4.2
Simplifica cada término.
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Paso 3.4.2.1
Multiplica por .
Paso 3.4.2.2
Multiplica por .
Paso 3.4.2.3
Multiplica por .
Paso 3.4.3
Simplifica mediante la adición de números.
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Paso 3.4.3.1
Suma y .
Paso 3.4.3.2
Suma y .
Paso 4
A continuación, construye un conjunto de ecuaciones paramétricas , y con el origen para el punto y los valores del vector normal para los valores de , y . Este conjunto de ecuaciones paramétricas representa la línea que pasa por el origen perpendicular a .
Paso 5
Sustituye la expresión para , y en la ecuación para .
Paso 6
Resuelve la ecuación en .
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Paso 6.1
Resuelve
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Paso 6.1.1
Simplifica .
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Paso 6.1.1.1
Suma y .
Paso 6.1.1.2
Multiplica por .
Paso 6.1.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 6.2
Para eliminar el radical en el lado izquierdo de la ecuación, eleva a la potencia ambos lados de la ecuación.
Paso 6.3
Simplifica cada lado de la ecuación.
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Paso 6.3.1
Usa para reescribir como .
Paso 6.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 6.3.2.1
Simplifica .
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Paso 6.3.2.1.1
Resta de .
Paso 6.3.2.1.2
Reescribe como .
Paso 6.3.2.1.3
Aplica la regla del producto a .
Paso 6.3.2.1.4
Multiplica por sumando los exponentes.
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Paso 6.3.2.1.4.1
Mueve .
Paso 6.3.2.1.4.2
Multiplica por .
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Paso 6.3.2.1.4.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.3.2.1.4.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 6.3.2.1.4.3
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 6.3.2.1.4.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 6.3.2.1.4.5
Suma y .
Paso 6.3.2.1.5
Aplica la regla del producto a .
Paso 6.3.2.1.6
Multiplica los exponentes en .
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Paso 6.3.2.1.6.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 6.3.2.1.6.2
Cancela el factor común de .
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Paso 6.3.2.1.6.2.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.2.1.6.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.3.2.1.7
Eleva a la potencia de .
Paso 6.3.2.1.8
Multiplica los exponentes en .
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Paso 6.3.2.1.8.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 6.3.2.1.8.2
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 6.3.2.1.8.2.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.2.1.8.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.3.2.1.9
Simplifica.
Paso 6.3.3
Simplifica el lado derecho.
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Paso 6.3.3.1
Simplifica .
Toca para ver más pasos...
Paso 6.3.3.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 6.3.3.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 6.3.3.1.3
Multiplica por .
Paso 6.4
Resuelve
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Paso 6.4.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 6.4.2
Factoriza el lado izquierdo de la ecuación.
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Paso 6.4.2.1
Factoriza de .
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Paso 6.4.2.1.1
Reordena y .
Paso 6.4.2.1.2
Factoriza de .
Paso 6.4.2.1.3
Factoriza de .
Paso 6.4.2.1.4
Factoriza de .
Paso 6.4.2.2
Reescribe como .
Paso 6.4.2.3
Dado que ambos términos son cubos perfectos, factoriza con la fórmula de la suma de cubos, , donde y .
Paso 6.4.2.4
Factoriza.
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Paso 6.4.2.4.1
Simplifica.
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Paso 6.4.2.4.1.1
Multiplica por .
Paso 6.4.2.4.1.2
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 6.4.2.4.2
Elimina los paréntesis innecesarios.
Paso 6.4.3
Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a , la expresión completa será igual a .
Paso 6.4.4
Establece igual a .
Paso 6.4.5
Establece igual a y resuelve .
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Paso 6.4.5.1
Establece igual a .
Paso 6.4.5.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 6.4.6
Establece igual a y resuelve .
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Paso 6.4.6.1
Establece igual a .
Paso 6.4.6.2
Resuelve en .
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Paso 6.4.6.2.1
Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.
Paso 6.4.6.2.2
Sustituye los valores , y en la fórmula cuadrática y resuelve .
Paso 6.4.6.2.3
Simplifica.
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Paso 6.4.6.2.3.1
Simplifica el numerador.
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Paso 6.4.6.2.3.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.4.6.2.3.1.2
Multiplica .
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Paso 6.4.6.2.3.1.2.1
Multiplica por .
Paso 6.4.6.2.3.1.2.2
Multiplica por .
Paso 6.4.6.2.3.1.3
Resta de .
Paso 6.4.6.2.3.1.4
Reescribe como .
Paso 6.4.6.2.3.1.5
Reescribe como .
Paso 6.4.6.2.3.1.6
Reescribe como .
Paso 6.4.6.2.3.2
Multiplica por .
Paso 6.4.6.2.4
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
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Paso 6.4.6.2.4.1
Simplifica el numerador.
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Paso 6.4.6.2.4.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.4.6.2.4.1.2
Multiplica .
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Paso 6.4.6.2.4.1.2.1
Multiplica por .
Paso 6.4.6.2.4.1.2.2
Multiplica por .
Paso 6.4.6.2.4.1.3
Resta de .
Paso 6.4.6.2.4.1.4
Reescribe como .
Paso 6.4.6.2.4.1.5
Reescribe como .
Paso 6.4.6.2.4.1.6
Reescribe como .
Paso 6.4.6.2.4.2
Multiplica por .
Paso 6.4.6.2.4.3
Cambia a .
Paso 6.4.6.2.5
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
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Paso 6.4.6.2.5.1
Simplifica el numerador.
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Paso 6.4.6.2.5.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.4.6.2.5.1.2
Multiplica .
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Paso 6.4.6.2.5.1.2.1
Multiplica por .
Paso 6.4.6.2.5.1.2.2
Multiplica por .
Paso 6.4.6.2.5.1.3
Resta de .
Paso 6.4.6.2.5.1.4
Reescribe como .
Paso 6.4.6.2.5.1.5
Reescribe como .
Paso 6.4.6.2.5.1.6
Reescribe como .
Paso 6.4.6.2.5.2
Multiplica por .
Paso 6.4.6.2.5.3
Cambia a .
Paso 6.4.6.2.6
La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.
Paso 6.4.7
La solución final comprende todos los valores que hacen verdadera.
Paso 7
Resuelve las ecuaciones paramétricas en , y mediante el valor de .
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Paso 7.1
Resuelve la ecuación en .
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Paso 7.1.1
Elimina los paréntesis.
Paso 7.1.2
Simplifica .
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Paso 7.1.2.1
Simplifica cada término.
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Paso 7.1.2.1.1
Multiplica por cada elemento de la matriz.
Paso 7.1.2.1.2
Simplifica cada elemento de la matriz.
Toca para ver más pasos...
Paso 7.1.2.1.2.1
Multiplica por .
Paso 7.1.2.1.2.2
Multiplica por .
Paso 7.1.2.2
Suma y .
Paso 7.2
Resuelve la ecuación en .
Toca para ver más pasos...
Paso 7.2.1
Elimina los paréntesis.
Paso 7.2.2
Simplifica .
Toca para ver más pasos...
Paso 7.2.2.1
Multiplica por .
Paso 7.2.2.2
Suma y .
Paso 7.3
Resuelve la ecuación en .
Toca para ver más pasos...
Paso 7.3.1
Elimina los paréntesis.
Paso 7.3.2
Simplifica .
Toca para ver más pasos...
Paso 7.3.2.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 7.3.2.1.1
Multiplica por cada elemento de la matriz.
Paso 7.3.2.1.2
Simplifica cada elemento de la matriz.
Toca para ver más pasos...
Paso 7.3.2.1.2.1
Multiplica por .
Paso 7.3.2.1.2.2
Multiplica por .
Paso 7.3.2.1.2.3
Multiplica por .
Paso 7.3.2.1.2.4
Multiplica por .
Paso 7.3.2.2
Suma y .
Paso 7.4
Las ecuaciones paramétricas resueltas para , y .
Paso 8
Mediante los valores calculados para , y , el punto de intersección es .