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28_distancias 2.2 d(P,plano) - Contenido educativo
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Hola, en este vídeo vamos a deducir un par de fórmulas para calcular la
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distancia de un punto P a un plano. Esta distancia viene definida como la
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longitud del segmento que une P con su proyección QP sobre el plano y que
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sería este segmento que estamos representando aquí.
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Sin embargo, para poder hallar esta distancia sin tener que hallar primero el
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punto proyección partiremos de un punto cualquiera del plano, que es
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fácil de hallar a partir de su ecuación, y formaremos el vector que le une con el
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punto P cuya distancia al plano queremos calcular. En este caso estaríamos
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hablando de este vector. La longitud de este vector variará en función del
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punto P y en sí misma es más grande que la distancia punto plano, salvo que
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tengamos la suerte tremenda de que nuestro punto elegido al azar coincida con la proyección.
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Para no tener que preocuparnos por esto podemos observar lo siguiente.
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Este vector que une el punto genérico P sub P con el punto P
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puede proyectarse sobre la dirección ortogonal haciendo uso del vector
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normal del plano.
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La distancia de hecho coincide con esa proyección por el simple hecho
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de que es un cateto de este triángulo que observamos aquí.
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Bien, el resto es utilizar fórmulas ya conocidas. Sabemos que la proyección de
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un vector sobre otro puede calcularse como el producto escalar de ambos
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vectores partido por el módulo del vector sobre el que se proyecta. El valor
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absoluto que aparece en el numerador de esta fórmula se debe a que el vector
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normal podría apuntar hacia abajo en este dibujo, es decir, en la dirección
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contraria y entonces obtendríamos un valor negativo correspondiente a la
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proyección en sentido contrario. Con este valor absoluto ese problema queda
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resuelto.
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Bien, desarrollemos ahora recordando que el plano pues tendrá una ecuación
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general de este tipo. El punto P tendrá unas coordenadas P sub X, P sub Y, P sub Z
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y el punto genérico y variable sobre el plano tendrá las coordenadas X y Z.
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Sustituyendo entonces en la ecuación anterior, pues tenemos este vector de
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aquí.
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Perdón, miremos el producto escalar que daría desarrollo de esta manera. El vector que une P sub Y con P
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sería esa resta de coordenadas de puntos y el vector normal viene dado por los
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coeficientes de las variables en la ecuación del plano.
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Si ahora realizamos el producto escalar, obtendremos lo siguiente,
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donde ya se han agrupado las cantidades negativas que salían. Puesto que el
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punto P sub Y de coordenadas X y Z pertenece al plano, entonces ese
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producto entre paréntesis AX más BI más CZ, según se deduce de la ecuación
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del plano, tiene que ser exactamente igual a D.
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Y por tanto todo ese paréntesis puede quedar sustituido por el coeficiente D.
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Y esta es precisamente la ecuación, perdón, la fórmula de distancia de un
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punto a un plano que utilizaremos en la práctica.
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- Idioma/s:
- Autor/es:
- Guerrero López, Jaime
- Subido por:
- Jaime G.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 4
- Fecha:
- 28 de agosto de 2023 - 9:34
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- CPR INF-PRI-SEC NTRA. SRA. DE LAS ESCUELAS PÍAS (28013115)
- Duración:
- 03′ 44″
- Relación de aspecto:
- 1.18:1
- Resolución:
- 852x720 píxeles
- Tamaño:
- 5.84 MBytes