El ángulo que forman una recta, , y un plano, , es el ángulo formado por con su proyección ortogonal sobre .

Ángulo entre una recta y un plano

El ángulo que forman una recta y un plano es igual al complementario del ángulo agudo que forman el vector director, , de la recta y el vector normal, , del plano. Es decir, si

entonces
Por lo tanto

Nota: Si la recta y el plano son perpendiculares, el vector director de la recta y el vector normal del plano tienen la misma dirección y, por lo tanto, sus componentes son proporcionales, esto es,

 

Ejemplos:

1 Determinar el ángulo que forman la recta
y el plano

Solución: Tenemos que el vector director es cuyas componentes corresponden a los denominadores de las variables en la ecuación simétrica de la recta. Por otro lado, el vector normal es cuyas componentes corresponden a los coeficientes que acompañan a las variables en la ecuación del plano. Para calcular el ángulo seguimos la fórmula de arriba

Por lo tanto

 

2 Hallar el ángulo que forman la recta
y el plano

Solución: Como el vector director tomamos al vector resultante de efectuar el producto cruz de los vectores
que corresponden a los coeficientes de las variables de la ecuación de la recta. Así, tenemos que

Como vector normal tomamos al vector
Por lo tanto

Así,

 

3Obtener el ángulo formado por el plano y la recta siguientes:

Solución: Comenzamos parametrizando a la recta de la siguiente manera. Sea entonces

De esta ecuación obtenemos el vector director:
Como vector normal tomamos al vector
Por lo tanto tenemos que

Finalmente,

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Marta

➗ Licenciada en Químicas da clase de Matemáticas, Física y Química -> Comparto aquí mi pasión por las matemáticas ➗