Marshall Chandler
01/21/2023 · Middle School
4) Determinar el valor de "K" de modo gue \( l 0 s \) watro puntos A \( (1,2,-1) ; B(0,1,5) ; C(-2,2,1) \) y \( D(K, 1,3) \) eotén en un mismo ptono.
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Para determinar el valor de \( K \) de modo que los puntos \( A(1,2,-1) \), \( B(0,1,5) \), \( C(-2,2,1) \) y \( D(K, 1, 3) \) estén en un mismo plano, podemos usar el concepto de determinante. Cuatro puntos son coplanarios si el determinante de la matriz formada por sus vectores de posición es igual a cero.
Primero, formamos los vectores \( \vec{AB} \), \( \vec{AC} \) y \( \vec{AD} \):
\[
\vec{AB} = B - A = (0 - 1, 1 - 2, 5 - (-1)) = (-1, -1, 6)
\]
\[
\vec{AC} = C - A = (-2 - 1, 2 - 2, 1 - (-1)) = (-3, 0, 2)
\]
\[
\vec{AD} = D - A = (K - 1, 1 - 2, 3 - (-1)) = (K - 1, -1, 4)
\]
Ahora, formamos la matriz con estos vectores:
\[
\begin{vmatrix}
-1 & -1 & 6 \\
-3 & 0 & 2 \\
K - 1 & -1 & 4
\end{vmatrix}
\]
Calculamos el determinante:
\[
\begin{vmatrix}
-1 & -1 & 6 \\
-3 & 0 & 2 \\
K - 1 & -1 & 4
\end{vmatrix} = -1 \begin{vmatrix}
0 & 2 \\
-1 & 4
\end{vmatrix} + 1 \begin{vmatrix}
-3 & 2 \\
K - 1 & 4
\end{vmatrix} + 6 \begin{vmatrix}
-3 & 0 \\
K - 1 & -1
\end{vmatrix}
\]
Calculamos cada uno de los determinantes 2x2:
1. \( \begin{vmatrix}
0 & 2 \\
-1 & 4
\end{vmatrix} = (0)(4) - (2)(-1) = 2 \)
2. \( \begin{vmatrix}
-3 & 2 \\
K - 1 & 4
\end{vmatrix} = (-3)(4) - (2)(K - 1) = -12 - 2(K - 1) = -12 - 2K + 2 = -10 - 2K \)
3. \( \begin{vmatrix}
-3 & 0 \\
K - 1 & -1
\end{vmatrix} = (-3)(-1) - (0)(K - 1) = 3 \)
Sustituyendo estos resultados en el determinante original:
\[
-1(2) + 1(-10 - 2K) + 6(3) = -2 - 10 - 2K + 18 = 6 - 2K
\]
Para que los puntos sean coplanarios, este determinante debe ser igual a cero:
\[
6 - 2K = 0
\]
Resolviendo para \( K \):
\[
2K = 6 \\
K = 3
\]
Por lo tanto, el valor de \( K \) que hace que los puntos \( A \), \( B \), \( C \) y \( D \) sean coplanarios es:
\[
\boxed{3}
\]
Quick Answer
Para que los puntos \( A \), \( B \), \( C \) y \( D \) estén en un mismo plano, el valor de \( K \) debe ser 3.
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