Distanza tra rette non parallele

mistake89
Sul Sernesi ho trovato questo esercizio:
Determinare la retta $r$ di $E^3$ per $P(3,2,1)$ perpendicolare $s:$$((x+1)/3=y-2=-z/2$ e incidente $t:$$x-3y-z=x+7y+z-6=0$. Calcolare la distanza tra $r$ ed $s$.

innanzi tutto la retta perpendicolare e passante per un punto non è unica? Quindi che significa che sia anche incidente $t$? come si imposta questa condizione? (ammesso che si possa impostare!)
E poi, o non ho capito io (probabile), ma esiste la distanza tra 2 rette perpendicolari? e se sì, come si calcola?

Grazie a tutti!

Risposte
Camillo
Nello spazio 3D la retta passante per un punto e perpendicolare a un'altra retta non è unica , anzi .. atenzione perpendicolare non vuol dire incidente: infatti poi aggiunge che sia incidente alla retta $t $ .
Se le rette $r , s $ sono perpendicolari vuol dire che i loro parametri direttori stanno in una certa relazione tra loro.

mistake89
non capisco perchè non è unica...
se io fisso un punto $P$ per questo punto passa un'unica retta parallela e complanare ad $r$ che chiamo $r'$ se io considero la retta di minima distanza (da $P$) (essa è unica) io prendo la retta che l'esercizio mi chiedeva, ovvero perpendicolare. Perchè non dovrebbe essere unica una generica retta perpendicolare?

Sto provando ad immaginare, ma torno a pensare che essa sia unica, sarà un mio limite.

Come imporre allora che sia anche incidente all'altra retta?

e quanto alla distanza?

PS Non è possibile piuttosto che la traccia sia sbagliata e lì dove c'è perpendicolare, ci debba essere parallela?

Camillo
Sempre nello spazio a 3 D, costruisci il piano $pi $ passante per $P$ e perpendicolare alla retta $s $.Tutte le rette di questo piano, passanti per $P$ sono perpendicolari alla retta $s $.

EDIT : corretto $r $ in $s$ !!!

mistake89
Scusami Camillo se sembro l'avvocato del Diavolo, ma non riesco a capire:
se io prendo un piano $\pi$ perpendicolare a $r$ vuol dire che avrò ${H}=\pinnr$ giusto? quindi la retta cercata sarà $[P Q]$
oltre questa io non vedo altre rette perpendicolare che passino per $P$. Certo, tutte le rette complanari a $[PQ]$ saranno perpendicolari, ma non passeranno per $P$.

Grazie per la tua disponibilità e scusami per la mia ottusaggine

Camillo
Ci vorrebbe un disegno ma non so disegnare...
Nel mio post precedente dove scrivevo retta $ r $ va invece scritto retta $s $ -sorry.
Partiamo da quello che abbiamo : il punto $P$ e la retta $s $.Disegno il piano $pi$ passante per $P$ e perpendicolare alla retta $s $.
Considero ora il fascio di rette , giacenti sul piano $pi $ e di centro il punto $P$ : esse sono tutte "rette $r$ " perchè passanti per $P$ e ortogonali alla retta $s $.
sei d'accordo ?

mistake89
ti ringrazio nuovamente per la disponibilità, davvero.

allora: quando io disegno il piano $\pi$ che contiene $P$ ed è perpendicolare $s$ ottengo un punto $H$ che è dato da $snn\pi$. Per ciò che immagino è il fascio di centro $H$ ad essere formato da rette ortogonali ad $s$.
Se io prendessi il fascio di centro $P$ ogni retta che congiunge $[PQ]$ con $Q$ non allineato ad $H$ a me risulta con intersezione vuota rispetto a $s$.

sono un caso disperato :D :-D

indovina
http://img85.imageshack.us/img85/7779/pianol.jpg

io ho fatto un disegno cosi, credo che vada bene.

Inoltre è un problema che ho posto anche io.

Quindi la prima cosa che va fatta è trovarsi il piano per quel punto e avente $n_x,n_y,n_z$ che siano uguali al vettore direttore

della retta $s$?

mistake89
Ma (a meno di non aver sbagliato i calcoli e di questo me ne scuso!) il mio punto $P$ non appartiene a $s$ non potrà mai essere il punto di intersezione tra retta e piano come il disegno!
Per questo io affermo che questa retta è unica!

cirasa
Scusate l'intromissione e scusate se il disegno è un po' grezzo, però spero di riuscire a convincere Mistake89 che la retta in questione non è unica.



La retta obliqua è la retta $s$, il punto posto nel disegno sotto $s$ è il punto $P$. Il piano grigio è il piano $pi$ ortogonale ad $s$ e passante per $P$.
Tutte le rette per $P$ che ho disegnato sono contenute nel piano $pi$. Di queste solo una interseca la retta $s$ in un punto $Q$ che ho disegnato.
(o meglio, ho provato a disegnare: lo so che il disegno non è proprio il massimo :-D )
Tali rette sono passanti per $P$ e ortogonali ad $s$. Perciò la retta perpendicolare ad $s$ e passante per $P$ non è unica!

Ti ho convinto ora?

mistake89
Cirasa, ti ringrazio del disegno. E' quello che avevo in testa io... allora forse non mi è chiaro il concetto di ortogonalità nello spazio. Tu dici

Di questa solo una interseca la retta $s$...

non è allora solo questa quella ortogonale? Cioè, due rette posso essere ortogonali in $E^3$ anche senza intersecarsi?

E dato che così è, come si imposta un problema cui sopra? E sopratutto come si calcola la distanza tra $2$ rette non parallele?
Grazie e scusate del tempo che vi sto facendo perdere.

cirasa
Guarda gli spigoli di questo parallelepipedo:

Le rette $[D,H]$ e $[A,B]$ sono perpendicolari, ma non si intersecano (sono sghembe).

Per il calcolo della distanza di due rette $r$ ed $s$ hai vari casi:
1) $r$ ed $s$ sono parallele;
2) $r$ ed $s$ sono incidenti;
3) $r$ ed $s$ sono sghembe.

Nel caso 2) la distanza è $0$, nel caso 1) devi calcolare la distanza fra la retta $r$ e uno qualsiasi dei punti di $s$, nel caso 3) devi usare il metodo che probabilmente avrete fatto a lezione (naturalmente se non l'hai capito/non te lo ricordi/non hai preso bene gli appunti, puoi chiedere).

Spero di averti aiutato. :D

mistake89
Mmm non so come ringraziarti Cirasa, e anche a tutti gli altri che sono intervenuti, mi hai chiarito il concetto di perpendicolarità nello spazio. Io credevo dovessero per forza essere incidenti per essere perpendicolari. Quanto alla distanza, credo che nel caso dell'incidenza non si calcolasse data l'ovvietà :-D
nel caso in un cui sono sghembe si usa la minima distanza vero? Che è l'unica retta perpendicolare che sia incidente.

Grazie mille, questo quesito mi è stato di grande aiuto!
Grazie a tutti!

Camillo
Grazie cirasa del valido supporto , io ho provato a convincerlo che sono $oo$ ma non ci son riuscito :-D

cirasa
"mistake89":
nel caso in un cui sono sghembe si usa la minima distanza vero? Che è l'unica retta perpendicolare che sia incidente.

Nel caso di rette sghembe, sì, devi usare la retta di minima distanza.

"mistake89":
Cirasa, scusa se ti disturbo ancora... nell'esempio da te postato sopra, la retta di minima distanza tra $[AB]$ e $[DH]$ sarebbe $[AD]$ vero?

:-)

"Camillo":
Grazie cirasa del valido supporto , io ho provato a convincerlo che sono $oo$ ma non ci son riuscito :-D

Alla fine ha ceduto! Missione compiuta! :lol:

mistake89
Ahah grazie Camillo. In realtà ero sicuro di ciò che dicevate, ma fino a che "non tocco con mano" non mi riesco ad autoconvincere... è un mio difetto!

Grazie ancora!

franced
"cirasa":




Bel disegno Cirasa, con quale software l'hai fatto?

cirasa
"franced":

Bel disegno Cirasa, con quale software l'hai fatto?

In realtà, ho barato, non l'ho fatto io, non sono così bravo con il computer (anzi diciamo pure che sono una frana!).
Volevo mostrare un parallelepipedo e ho cercato una buona immagine con Google. :-D

franced
Vabbè, peccato.

Camillo
"mistake89":
Ahah grazie Camillo. In realtà ero sicuro di ciò che dicevate, ma fino a che "non tocco con mano" non mi riesco ad autoconvincere... è un mio difetto!

Grazie ancora!

No, non è un difetto , bisogna toccare con mano come San Tommaso .
Il fatto è che si è poco abituati a ragionare nello spazio ma solo nel piano :D

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