Matthews Fernandez
07/16/2024 · Senior High School
Determinar el culor de "K" de modo que los watro puntos \( A(1,2,-1) ; B(0,1,5) ; C(-2,2,1) \) y \( D(K, 1,3) \) eotén en un mismo plano.
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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 utilizar el criterio de que los vectores formados por estos puntos deben ser linealmente dependientes.
Primero, formamos los vectores \( \vec{AB} \), \( \vec{AC} \) y \( \vec{AD} \):
\[
\vec{AB} = B - A = (0 - 1, 1 - 2, 5 - (-1)) = (-1, -1, 6)
\]
\[
\vec{AC} = C - A = (-2 - 1, 2 - 2, 1 - (-1)) = (-3, 0, 2)
\]
\[
\vec{AD} = D - A = (K - 1, 1 - 2, 3 - (-1)) = (K - 1, -1, 4)
\]
Los puntos estarán en el mismo plano si el determinante de la matriz formada por estos vectores es cero. Formamos la matriz:
\[
\begin{vmatrix}
-1 & -3 & K - 1 \\
-1 & 0 & -1 \\
6 & 2 & 4
\end{vmatrix}
\]
Calculamos el determinante:
\[
\begin{vmatrix}
-1 & -3 & K - 1 \\
-1 & 0 & -1 \\
6 & 2 & 4
\end{vmatrix} = -1 \begin{vmatrix}
0 & -1 \\
2 & 4
\end{vmatrix} + 3 \begin{vmatrix}
-1 & -1 \\
6 & 4
\end{vmatrix} + (K - 1) \begin{vmatrix}
-1 & 0 \\
6 & 2
\end{vmatrix}
\]
Calculamos cada uno de los determinantes menores:
1. \( \begin{vmatrix}
0 & -1 \\
2 & 4
\end{vmatrix} = (0)(4) - (-1)(2) = 2 \)
2. \( \begin{vmatrix}
-1 & -1 \\
6 & 4
\end{vmatrix} = (-1)(4) - (-1)(6) = -4 + 6 = 2 \)
3. \( \begin{vmatrix}
-1 & 0 \\
6 & 2
\end{vmatrix} = (-1)(2) - (0)(6) = -2 \)
Sustituyendo en el determinante original:
\[
= -1(2) + 3(2) + (K - 1)(-2)
\]
\[
= -2 + 6 - 2(K - 1)
\]
\[
= 4 - 2K + 2
\]
\[
= 6 - 2K
\]
Igualamos el determinante a cero para que los puntos estén en el mismo plano:
\[
6 - 2K = 0
\]
Resolviendo para \( K \):
\[
2K = 6 \implies K = 3
\]
Por lo tanto, el valor de \( K \) que hace que los puntos \( A \), \( B \), \( C \) y \( D \) estén en el mismo plano es:
\[
\boxed{3}
\]
Quick Answer
Para que los puntos \( A \), \( B \), \( C \) y \( D \) estén en el mismo plano, \( K \) debe ser 3.
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