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Las ecuaciones de la recta - Contenido educativo
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En este vídeo veréis cómo podemos escribir una recta por medio de sus ecuaciones: vectorial, paramétricas, continua, general (implícita) y segmentaria.
Hola, buenas.
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Bueno, en este primer vídeo, que veréis,
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que he subido a la aula virtual,
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vamos a continuar con la parte de las ecuaciones de la recta.
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Lo anterior que se ha visto en clase es lo de las bases,
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las coordenadas de un vector con respecto a una base.
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También he dicho que si no hay referencia a ninguna base,
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se considera que es la base canónica, que es con la que se trabaja habitualmente.
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y lo que vamos a ver es qué es esto de las ecuaciones de una recta.
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Nosotros en el plano, en el espacio, se trabaja con planos y con rectas,
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pero en el plano, en R2, el plano se considera R2,
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el plano, que es esto el plano,
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pues en el plano se trabaja con puntos, vectores,
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y se trabaja con rectas, es decir, en el plano lo que tenemos son rectas.
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Cada una de estas rectas, es decir, si yo dibujo una recta cualquiera, esta recta R, tiene una ecuación.
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Es decir, las rectas se escriben con ecuaciones. Cada recta tiene asociada su ecuación.
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Y estas ecuaciones, lo primero que tengo que decir es que estas ecuaciones no hay que resolverlas.
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Es decir, cuando a uno le preguntan, le piden en un ejercicio que escriba la ecuación de una recta,
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no tiene que escribir, o sea, no tiene que resolver absolutamente la ecuación que ponga.
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Uno tendrá que escribir algo que es, al final será una ecuación o ecuaciones,
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pero ese algo no tiene que resolverlo.
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¿Para qué sirve la ecuación de una recta?
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¿Para qué, cuando escribimos las ecuaciones o la ecuación de una recta, para qué nos sirve?
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Bueno, pues la ecuación de una recta es la condición que deben de cumplir
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las coordenadas de los puntos de esta recta.
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Por ejemplo, yo tengo una recta que viene dada con esta ecuación, x más y más 1 igual a 0.
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Ya veremos por qué este es un tipo de ecuación de la recta.
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Y tengo un punto que es el punto 2, 1.
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Y yo me pregunto, ¿este punto pertenece a esa recta?
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Pues para que pertenezca a la recta, la coordenada, esta x, si yo la sustituyo ahí y este 1, si yo lo sustituyo ahí, se debe cumplir esta ecuación.
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es decir, que 2 más 1 más 1 tiene que ser igual a 0, pero efectivamente 2 más 1 más 1 es igual a 4, que es distinto de 0.
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Luego, de esta forma se puede ver que el punto este, el 2, 1, este punto, no pertenece a esa recta de ahí.
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Pero bueno, podríamos coger otro punto, por ejemplo, en la misma recta, x más y más 1 igual a 0,
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pues podemos coger el punto q que puede ser el punto 1 0 pertenece este punto a la recta pues
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tampoco lo veis porque 1 más 0 más 1 es 2 pero si fuera el punto r que fuera menos 1 0 este
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pertenece a la recta este sí porque menos 1 más 0 más 1 es 0 y por tanto cumple la ecuación así
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Así que este no pertenecería a la recta y este sí, le he puesto que no, pero este sí, el de abajo sí que pertenecería.
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Bueno, ¿esto para qué sirve? Pues para saber entonces si un punto pertenece a una recta o si la recta pasa por ese punto,
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las coordenadas del punto deben verificar la ecuación de la recta.
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¿Cuántos tipos de ecuaciones tenemos? Pues hay más de los que hay aquí, pero nosotros vamos a estudiar, digamos, estos cinco, creo que son.
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uno es la ecuación vectorial, la primera ecuación que veamos
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luego aparecen las ecuaciones paramétricas que dependen de un parámetro
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luego aparece la ecuación continua
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en la que no hay parámetros, solo hay x e y
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luego la ecuación general que también aparece solo con x e y
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de hecho la de antes, esta de x más y más uno igual a cero
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esta es la ecuación general de una recta
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y por último la ecuación segmentaria que tiene también x e y que ya veremos
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Ahora, ¿cuáles son los pros, digamos, o la parte positiva de que una recta me la den de una forma con una ecuación o me la den con otra?
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Pues cuando me la dan con la ecuación vectorial o las ecuaciones paramétricas o la ecuación continua de estas tres formas,
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yo voy a poder visualizar, entre comillas, ver, al menos un punto de la recta y voy a poder ver el vector director de la recta,
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que ahora veremos qué es eso del vector director.
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En cambio, cuando me la dan con la ecuación general, no voy a poder ver su vector director.
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Veré otro vector que ya veremos cuál es.
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Y cuando me la dan con la ecuación segmentaria, no voy a ver ningún tipo de vector, entre comillas,
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sino que lo que veré son los puntos de corte con los ejes de coordenadas.
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Ahora veremos cómo se come todo esto.
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Bien, pues vamos a empezar.
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Para poder escribir la ecuación de una recta, yo necesito que me den un punto por donde pasa esa recta
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y la dirección que tiene me tienen que dar un punto y la dirección la dirección como se da la
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dirección de una recta se da por medio de un vector a ese vector se le llama vector director
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por ejemplo yo tengo un punto aquí punto ahí y tengo este vector vector y yo quiero escribir o
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dibujar. La recta que pasa por el punto A y tiene la dirección que da el vector u.
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Entonces es como si la recta que estoy buscando sería exactamente esta, que como
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veis pasa por el punto A y tiene a este vector, al vector u, que yo lo
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puedo trasladar, es un vector libre, lo puedo trasladar aquí, puedo trasladar y tiene
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ese vector como vector director. Veis, pasa por el punto A y tiene esa
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dirección, la que le da el vector u. Esa es la recta. Así estaría dibujada. ¿Cómo escribiría yo sus
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ecuaciones? Pues empezaría por la ecuación vectorial, luego pasaría a las paramétricas, luego pasaría a
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la ecuación continua, general y segmentaria, la que me pidiera. La recta se denota así. Si va a pasar
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por el punto a y tiene una dirección que la da el vector u, se denota de esta forma, a u. Y este
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Este símbolo de aquí, que parece un símbolo de mayor, y este de aquí, o sea, de menor, y este de aquí parece de mayor,
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significan generar, lo generado, ¿no?
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Entonces la recta R, en este caso la recta R, está generada por el punto A y por el vector U.
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Se escribe así.
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Esto es lo que significa que está generada por A y U.
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Vale.
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Ecuación vectorial.
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Pues muy fácil.
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Se supone que me dan el punto A, que tiene sus coordenadas, y se supone que me dan la dirección.
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por este vector director, que tiene sus coordenadas.
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Bueno, pues, ecuación vectorial, pues pongo xy,
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que es un punto genérico de la recta, va a ser igual a el punto a
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más lambda por el vector director.
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Ya está, no hay más.
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a más lambda por el vector director.
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a tiene esas coordenadas y el vector director tiene esas,
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pues ya está escrito.
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Por ejemplo, si pasa por el punto a, que es el 1, 2,
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y tiene como vector director el vector menos 1, 3.
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Pues entonces la ecuación sería xy igual a 1,2 más lambda por menos 1,3.
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Le pongo aquí una flechita para distinguir el vector del punto y ya está.
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Con lambda perteneciente a los reales, se suele poner esto.
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Y esta es la ecuación, en este caso, vectorial de la recta que pasa por el punto 1,2 y tiene vector y vector menos 1,3.
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Ya está.
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Bueno, vamos a la siguiente
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ecuaciones paramétricas
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Ah, una cosa antes de seguir
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¿Para qué es esto del parámetro?
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Porque el parámetro suele liar bastante
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¿Qué es eso del parámetro?
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El parámetro lo que me da es
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si yo me muevo, digamos, dentro de todos los números reales
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lo que podría conseguir son todos los puntos de la recta
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Por ejemplo, hacéos una idea
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Tengo la recta que pasa por el punto A
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y tiene, vamos a dibujarla, es esta de aquí
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y tiene este vector
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este vector, que va a ser el vector u
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vector director, entonces
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fijaos, si yo
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al punto a, que es ese de ahí
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le sumo una vez
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para lambda igual a 1, le sumo
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una vez, le digo
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a sub 1, a sub 2
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más lambda, bueno y lambda
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vale 1, quedaría a sub 1, a sub 2
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más u sub 1
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u sub 2, solamente el vector director una vez
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pues es como si yo hiciera esto
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a más
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le aplico el vector
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¿qué punto me da?
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este punto de aquí
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me da otro punto de la recta
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pero esto lo he hecho para lambda igual a 1
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imaginaos que lambda es 2
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aquí pongo un 2, 2 por esto
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entonces sería el vector este un poco más largo hasta aquí
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el doble, ¿no?
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sería el punto C
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este es otro punto de la recta
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si lambda vale 3, pues me da por aquí otro punto D
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distinto de la recta
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si lambda vale menos 1, pues un punto de aquí
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da la vuelta, ¿no?
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sería un punto de aquí que sería también otro punto de la recta como la
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anda se puede mover dentro de los números reales puede ser el valor que yo
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quiera coger pues al final voy a coger todos los puntos que están por aquí
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todos los que yo quiera arriba para abajo dependiendo de que el anda sea
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positivo o negativo y con eso conseguiría todos los puntos de la recta
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por eso se pone el parámetro porque todos los puntos de la recta todos los
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puntos estos de la recta se van a conseguir moviendo al anda dentro de los
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reales, ecuaciones paramétricas
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una vez que tengo la ecuación
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vectorial que es esta de aquí, puedo escribir las paramétricas
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¿cómo? pues muy fácil, esto lo opero
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entonces me queda, esto es a sub 1 más lambda por u sub 1
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coma a sub 2 más lambda por u sub 2, solo es
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sumar coordenada a coordenada y el lambda multiplicarlo por las dos coordenadas
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y me queda así. Esto sería igual a x y esto sería igual a y. Por tanto, separándolo y poniéndolo así con una especie de sistema,
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me quedan estas dos ecuaciones, esta y esta, con lambda real. Así que estas son las ecuaciones paramétricas.
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La parte positiva de las ecuaciones, de la ecuación vectorial o las ecuaciones paramétricas es que si a mí una recta me la dan,
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Si a mí una recta me la dan de esta forma, con la ecuación vectorial, o si me la dan con las ecuaciones paramétricas,
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yo veo directamente, veo sin ningún problema, por lo menos, por qué punto pasa la recta.
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Veo que pasa por el punto y esas son sus coordenadas, o el punto y estas son sus coordenadas.
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Aquí veo en la ecuación vectorial cuál es su dirección, el vector directorio.
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Aquí ya me lo veo, veo cuál es la dirección que tiene, porque me dan ese vector director.
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de la recta. Así que esas son las partes, digamos, positivas, de que me lo den como una ecuación vectorial
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o una ecuación paramétrica, que yo veo, distingo rápidamente un punto de la recta al menos
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y distingo rápidamente su dirección.
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De la ecuación continua, de las ecuaciones paramétricas, puedo pasar a la ecuación continua
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de una forma muy facilita. Fijaos cómo. Este a sub 1 lo llevo al primer miembro
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y este a sub 2 al primer miembro. Aquí lo tenemos.
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A continuación, el U1 lo paso dividiendo y el U2 lo paso dividiendo.
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Ahí lo tenéis y aquí también lo tenéis.
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Y ahora, como lambda es igual a esto y lambda es igual a esto,
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pues entonces esto tiene que ser igual a esto.
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Las dos fracciones tienen que ser iguales.
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Así que lo escribo así.
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Y ya está. Esta es la tercera ecuación que estamos viendo.
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La tercera ecuación que se llama ecuación continua.
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Aquí ya no hay lambda, como veis.
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Pero tiene una parte positiva también.
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yo veo el vector director, porque son los denominadores, las coordenadas son los denominadores,
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y veo un punto. Aquí está a1 y a2. Veo un punto de la recta y veo la dirección también, como antes.
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Pero esto que era tan bonito hasta ahora, ahora ya se pierde. Cuando yo paso a la ecuación general,
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ya no voy a ver ni punto ni voy a ver vector director. Vamos a ver. ¿Cómo se pasa a la ecuación general?
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Pues se multiplica este para acá
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Se pasa, digamos que se opera
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Se quitan denominadores aquí, es una ecuación
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Se quitan denominadores, se lleva todo al primer miembro
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Se pasa multiplicando, este pasa multiplicando
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Lo traigo luego todo al primer miembro
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Y me queda así
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Y esta es la que se conoce como ecuación
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Continua, perdón, ecuación
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General o implícita de la recta
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La parte negativa de esta ecuación
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Que por cierto es la que más sale
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La parte negativa es que yo no sé
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Cuál es su vector y vector
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si aparentemente lo puedo calcular, no tardaría mucho, tardaría muy poquito en hacerlo
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pero no veo directamente cuál es el vector director de esta recta, no se ve
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lo que sí se ve aquí es cuál es su vector perpendicular, su vector normal
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esta recta, esta recta será una recta así
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que tendrá, pasará por un punto A y tendrá una dirección
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que es el vector U que hemos estado viendo hasta ahora
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cuando me la dan de esta forma yo no veo al vector director
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no se le ve pero si se ve al vector perpendicular al vector director si se ve el vector este este
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vector que se le llama n si es el vector normal a la recta se le llama vector normal y es un vector
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perpendicular a la recta bueno pues cuáles son las coordenadas de este vector normal que es el
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vector perpendicular a la recta pues precisamente las coordenadas son estas a b es decir los
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coeficientes de la x y de la y el vector n que es vector perpendicular a la recta tiene coordenadas
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a b siendo a x más b y más c la recta igual a cero la recta luego la parte negativa digamos es que no
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veo la dirección la parte positiva es que si veo cuál es el vector perpendicular así que si veo el
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vector perpendicular bueno pues luego puedo calcular la dirección digamos vale pero se no se
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ve, a golpe de vista, no se ve cuál es el vector director. Y bueno, pasemos al último tipo. El último
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tipo que vamos a ver, hay más tipos, pero nosotros vamos a ver sólo estos, es el de la ecuación
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segmentaria. ¿Cómo se hace de la ecuación segmentaria? Pues cuando partimos de la ecuación
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general, y esta ecuación general, y llevamos este c al segundo miembro, menos c. Entonces me quedará
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esto, ax más bi igual a menos c. Luego divido todo entre menos c, opero, este a lo paso
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debajo, opero un poquito y tal, y me va a quedar de esta forma. En el segundo miembro,
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como tengo menos c partido de menos c, pues me queda un 1, en el segundo miembro, ¿no?
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Así que me va a quedar un 1. Y en el primer miembro aquí me va a quedar un cierto número
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p y aquí me va a quedar un cierto número q, que sea. Parte negativa, digamos, de la
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ecuación segmentaria? Pues es que aquí con la ecuación segmentaria yo no veo ni
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al vector director, es decir, no veo la dirección, no se ve cuál puede ser el
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vector director, ni se ve cuál puede ser el vector normal o el vector
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perpendicular a la recta. Pero hay dos cosas que sí se ven, dos puntos
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importantísimos que se ven, que son los puntos de corte con los dos ejes. Es
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decir, esta recta en particular, la de x partido de p más y partido de q igual a
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uno corta en el eje x corta en un punto p que viene de aquí y en el eje y corta en un punto
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q que viene de ahí así que la recta si pasa por el punto p de la x y por el punto q de la y
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precisamente es esta recta así que se puede dibujar muy bien porque los puntos de corte con los dos
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ejes con el x y con el y se calculan directamente los que se calculan los que se ven bien dicho
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todo esto vamos a poner un ejemplo escribe todas las ecuaciones de la recta r que pasa por dos
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puntos vaya pues aquí lo primero es que me doy cuenta claro que a mí me han dicho o no lo que
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yo lo acabo de decir que para una recta yo necesito punto y vector director y aquí me dan dos puntos
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luego tengo un problema necesito un vector director porque la recta me la dan que pasa por un punto a
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y por un punto b es decir es una recta que es así más o menos pero no me dan la dirección si pienso
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un poco, enseguida me doy cuenta que la dirección
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la puedo calcular yo en un momento.
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La dirección será esta, ¿no?
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La que vaya de A a B.
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Esta es la dirección. Así que,
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puedo coger como vector director de la recta,
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como vector director, puedo
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coger perfectamente el vector que vaya de A a B
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sin ningún problema.
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Sin ningún problema. Este me sirve
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porque esa me da la dirección.
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Es más, si este no me gusta
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por la razón que sea, puedo coger el vector que vaya
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de B a A. También este otro
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me da la dirección, al revés, no, también me serviría
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porque la dirección al fin y al cabo
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es la misma, en el sentido no, pero
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lo que me importa es la dirección
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así que me valdría también el BA
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bueno, pues ya puedo coger el AB
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y el BA, y luego, ¿qué punto cojo?
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¿qué punto necesito para la ecuación de la recta
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que tengo que, las ecuaciones que tengo que escribir?
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pues cualquiera de los dos, el A o el B
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el que más rabia me dé, vale
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pues entonces ya está, cogemos
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por ejemplo el punto A y cogemos
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como vector director la dirección
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la cogemos con el vector AB
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calculamos el AB
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que es B menos A
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me sale el 1 menos 1
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y entonces, y el punto A ya lo sabemos
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que es el 1, 2
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luego la recta va a venir dada por el punto 1, 2
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y por el vector 1 menos 1
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así, va a venir dada de esa forma
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vale, ecuación vectorial
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pues XI
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punto genérico
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será igual a 1, 2
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más lambda por 1 menos 1
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claro, tengo aquí puesto
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Este es el punto A y este es el vector.
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Ya está. Nada más.
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Ecuación vectorial. Ya está puesta.
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Ecuaciones paramétricas.
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Teniendo el punto A y teniendo el vector, pues es lo mismo, ¿no?
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x igual a 1 más lambda por 1.
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O sea, lambda.
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E igual a 2 más lambda por menos 1.
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O sea, menos lambda.
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Luego ya está. x igual a 1 más lambda e igual a 2 menos lambda.
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Y lambda pertenece a los reales.
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Ya están, ya están las ecuaciones paramétricas
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Estas ecuaciones, esto no hay que resolverlo
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Ya lo dije antes, es la forma de escribir la recta
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Se deja así
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Ecuación continua
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En la ecuación continua ya no había parámetros
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Se escribía de la siguiente forma
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Este 1 se pasaba para acá, este 2 para acá
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Luego se pasaba dividiendo, etc.
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Se despejaba el lambda
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Se puede hacer incluso más fácil
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Como pasa por el 1, 2
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Pues va a ser x menos 1
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x menos este
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partido de 1
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igual
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a y menos 2
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partido de
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menos 1. Y ya está.
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Que es exactamente esto que tenemos aquí escrito.
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Veo,
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si a mí me da así una recta, yo veo
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enseguida cuál es el vector director y veo
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enseguida el punto, el 1, 2.
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O uno de los puntos, porque la recta pasa por
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infinitos puntos. Veo uno de ellos.
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Bien, ecuación general.
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De esta de aquí, paso
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esto para allá multiplicando, esto para acá, lo llevo al primer miembro, aquí lo tengo hecho,
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aquí están los cálculos que los podéis hacer sin ningún problema,
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y lo paso al primer miembro y me queda esa ecuación de ahí.
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Esta es la ecuación general de la recta.
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Ya está. No se ve el vector director, no se ve la dirección, pero se ve el vector perpendicular, ¿no?
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¿Cuál es en este caso? Pues sería el menos uno, menos uno, ¿no?
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Este sería el vector perpendicular.
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Entonces uno se pregunta, ¿y si este vector es el perpendicular a la recta?
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Es perpendicular a la dirección de la recta, claro
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Entonces es perpendicular al vector director de la recta
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Luego este vector n tendrá que ser perpendicular al vector director
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Al vector director u, ¿no?
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Es este, el 1 menos 1
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¿Y son perpendiculares estos dos?
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Es decir, el menos 1 menos 1, este de aquí, el n
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¿Es perpendicular al 1 menos 1?
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Pues sí, lo podéis comprobar vosotros.
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Se puede dibujar y lo comprobáis, que son perpendiculares, sin ningún problema.
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Y también se puede comprobar multiplicándolos,
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porque si yo multiplico escalarmente, lo multiplico los dos,
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el producto escalar de los dos me va a dar cero.
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Así que sí, efectivamente, son perpendiculares.
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Podéis comprobarlo vosotros.
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Bien, ya estamos acabando.
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Llegamos a la ecuación segmentaria.
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¿Cómo llevamos a la segmentaria?
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Pues dividimos, pasamos el más 3 al segundo miembro.
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aquí está hecho, dividimos entre menos 3, operamos y al final me queda
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x partido de 3 más y partido de 3 igual a 1
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luego esta recta si la quiero representar en realidad pasa por el punto este de aquí
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de la x, o el punto ese de ahí de la y, será esta
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esta es la recta, pues ya está, si la quiero representar es esa
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no veo vectores directores aquí de ningún tipo, no veo vectores perpendiculares tampoco
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normales, pero veo los puntos de corte con los ejes y lo puedo representar
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La puedo dibujar.
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Y ya con esto, ya está.
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Un último apunte.
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Cuando yo escribo la ecuación segmentaria, aquí me ha quedado más 3 y más 3.
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Lo importante es que en el numerador haya una x y una y.
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Es decir, si yo tuviera en la ecuación segmentaria x partido de menos 5 más y partido de un medio igual a 1,
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lo tendría que dejar así.
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Es decir, yo no subo este menos arriba.
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no lo subo, lo dejo abajo, ni este 2 lo pongo arriba ni nada por el estilo
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no opero, porque si opero, entonces ya no voy a ver los puntos de corte
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los puntos de corte, para ver los puntos de corte con los ejes y que la ecuación segmentaria
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esté bien escrita, tiene que ser, ahí tiene que haber un 1
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eso sí, tiene que haber un 1, y luego en los numeradores tiene que estar aquí la i
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pero la i, ni menos i, ni 2i, ni nada por el estilo, solo la i
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y aquí tiene que estar la x, ni menos x, ni 2x, ni x menos 3
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solo la x, y en el denominador
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podrá ser una fracción, podrá ser
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un número, puede ser positivo o negativo
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da exactamente igual, pero
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arriba tiene que quedar la x y la y
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y abajo lo que quede, y lo que queda abajo
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van a ser los puntos de corte, con el eje x o con el eje y
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pero esto mismo
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también se hace con la ecuación continua
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es decir, en la ecuación continua
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aquí me ha quedado menos 1
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uno tiene la tendencia a coger a, pues si me da menos 1
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este menos lo paso arriba, y además
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si es dividido entre 1, ¿para qué lo voy a dividir entre 1?
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Esto en realidad yo lo podría escribir de esta forma.
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Esto en realidad lo podría escribir como x menos 1 igual a menos y más 2.
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Podría poner así, ¿no?
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Y esta ecuación me serviría como ecuación continua,
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porque mucho más que un pequeño cálculo ahí mínimo y además está bien.
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Pues hombre, el cálculo está bien, pero esta ya no es la ecuación continua.
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No lo es.
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Porque en la ecuación continua yo veo cuál es el vector director,
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que en este caso es el 1 menos 1.
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Y aquí no se ve. Aquí no se ve cuál es el vector director.
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Y veo un punto por el que pasa, que es el 1, 2.
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Y aquí no se ve el punto por el que pasa.
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No se ve porque no se sabe, si pide un denominador, que debe ser un 1,
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que habrá que pensarlo, claro, pero debe ser un 1.
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Pero lo peor es que aquí tengo un menos i y no puede haber un menos i.
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Tanto ese i como ese x tienen que ser x e i.
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No puede ser ni menos x, ni puede ser 2x, ni puede ser 2i, ni puede ser menos i.
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tiene que ser x más menos algo partido de algo
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e y más menos algo partido de algo.
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Así es como se escribe la ecuación continua.
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Si no, no se puede visualizar
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cuál es el vector y el vector
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ni visualizar un punto por el que pase.
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Bueno, pues con esto hemos acabado.
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Antes de continuar con la obtención de elementos geométricos
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que hay por aquí todo esto,
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tenéis aquí un par de ejercicios para hacer
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y bueno, en el siguiente vídeo
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lo que voy a hacer va a ser
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corregir estos ejercicios
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y luego ya continuaré con la obtención de elementos geométricos que ya de esta forma empezamos a trabajar con problemas,
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ya problemas concretos en el que hay que hacer cosas concretas.
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No se está hablando de la ecuación o del vector que pasa por dos puntos ni nada de eso,
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sino ya problemas más geométricos en los que nos pedirán cosas del plano.
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Bueno, espero que no haya habido muchas dudas.
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Si las hay, pues ya sabéis, por correo electrónico o por el aula virtual, como prefiráis.
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Un consejo para ver el vídeo este es que, ya lo sabéis vosotros, pero yo insisto, o lo voy a decir por lo menos,
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y es que lo escuchéis varias veces si es necesario y si hay que parar, pues se para y se vuelve a escuchar.
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Y si después de oírlo varias veces seguís sin entenderlo, pues me preguntáis.
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Bueno, un saludo y hasta el siguiente vídeo.
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- Idioma/s:
- Autor/es:
- Jorge Sánchez
- Subido por:
- Jorge S.
- Licencia:
- Todos los derechos reservados
- Visualizaciones:
- 113
- Fecha:
- 8 de abril de 2021 - 11:22
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES ISAAC ALBÉNIZ
- Duración:
- 25′ 54″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1280x720 píxeles
- Tamaño:
- 240.96 MBytes