Geometría Analítica II 24

Distancia entre un punto y un plano

La distancia d entre un punto P y un plano p, es la menor de las distancias que separan P de los puntos del plano. Es también la distancia entre P y su proyección ortogonal, P′, sobre el plano.

Conocida la ecuación general  Ax + By + Cz + D = 0 del plano y las coordenadas (x0y0z0) del punto, la distancia viene dada por la fórmula:

Distancia entre un punto y un plano
    d( P,π )= | Ax0 +By0 +Cz0 +D | A 2+ B 2+C 2 MathType@MTEF@5@5@+=feaaguart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1 BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqr FfpC0xe9LqFHe9Lqpepeea0df9q8as0=LqLs=Jirpepeea0=as0Fb9pgea0lrP0xe9Fve9Fve9qapdbaqaa eGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamizamaabmaabaGaamiuaiaacYcacaaMc8UaeqiWdahacaGLOaGa ayzkaaGaeyypa0ZaaSaaaeaadaabdaqaaiaadgeacaWG4bWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaOGaey4kaSIaamO qaiaadMhadaWgaaWcbaGaaGimaaqabaGccqGHRaWkcaWGdbGaamOEamaaBaaaleaacaaIWaaabeaakiabgU caRiaadseaaiaawEa7caGLiWoaaeaadaGcaaqaaiaadgeadaahaaWcbeqaaiaaikdaaaGccqGHRaWkcaWGc bWaaWbaaSqabeaacaaIYaaaaOGaey4kaSIaam4qamaaCaaaleqabaGaaGOmaaaaaeqaaaaaaaa@568B@

[ver demostración]

Existen otro procedimiento muy interesante -y evidente- para obtener la distancia entre un punto y un plano.

EMPLEANDO LA RECTA PERPENDICULAR A  p   POR  P

  1. El vector normal del plano   n ( A ,B, C )   es, asimismo, vector de dirección de la recta r que pasa por P y es perpendicular al plano. Con el vector de dirección y las coordenadas del punto se obtiene la ecuación de r.
  2. Se resuelve el sistema de ecuaciones formado por la recta y el plano y se obtiene el punto P′.
          P = rπ MathType@MTEF@5@5@+=feaaguart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBae XatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpC0xe9LqFHe9 Lqpepeea0df9q8as0=LqLs=Jirpepeea0=as0Fb9pgea0lrP0xe9Fve9Fve9qapdbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaaba abaaGcbaGabmiuayaafaGaeyypa0JaamOCaiabgMIihlabec8aWbaa@3EC7@
    Para ello basta con sustituir las ecuaciones paramétricas de r en la ecuación de p. Se obtendrá como solución el valor del parámetro correspondiente al punto P′.
  3. La distancia buscada es, ahora, la distancia entre P y P′.
          d(Pp)  = d(PP′)