Distanza tra un punto e un piano in R4
Buonasera a tutti!
Ho trovato il seguente problema che mi ha messo seriamente in difficoltà:
Se lo stesso problema fosse a tre dimensioni farei così:
-trovo le eq. parametriche del piano;
-trovo le parametriche di una retta il cui direttore sia ortogonale ai due direttori del piano;
-faccio l'intersezione tra retta e piano e trovo un punto;
-calcolo la distanza euclidea tra il punto appena trovato e il punto P.
Ho provato a fare lo stesso su R4, ma con le sole condizioni di ortogonalità ho un sistema in 2 equazioni e 4 incognite (le coordinate del direttore della retta). Variando i due parametri liberi troverei rette totalmente diverse, quindi non va bene.
Cosa posso fare?
Ho trovato il seguente problema che mi ha messo seriamente in difficoltà:
Determinare la distanza dal punto P=[1,-1,-1,2] al piano passante per i punti A=[2,-1,0,1], B=[0,-1,-2,-1] e
C=[-1,1,-2,-1].
Soluzione: \(\displaystyle 3\sqrt{2/7} \)
Se lo stesso problema fosse a tre dimensioni farei così:
-trovo le eq. parametriche del piano;
-trovo le parametriche di una retta il cui direttore sia ortogonale ai due direttori del piano;
-faccio l'intersezione tra retta e piano e trovo un punto;
-calcolo la distanza euclidea tra il punto appena trovato e il punto P.
Ho provato a fare lo stesso su R4, ma con le sole condizioni di ortogonalità ho un sistema in 2 equazioni e 4 incognite (le coordinate del direttore della retta). Variando i due parametri liberi troverei rette totalmente diverse, quindi non va bene.
Cosa posso fare?
Risposte
Prima cosa trova gli ortogonali al piano, genereranno un altro piano in $RR^4$:
$Pi: A+<(A-B),(A-C)>=((2),(-1),(0),(1)) +<((2),(0),(2),(2)),((3),(-2),(2),(2))>$
$Pi^(_|_): P+<(A-B),(A-C)>^(_|_)=((1),(-1),(-1),(2))+ <((2),(1),(-2),(0)),((0),(0),(1),(-1))>$
Vediamo dove si intersecano:
$Pi:\{(2x+y-2z=3),(z-w=-1):}, Pi^(_|_):\{(2x+2z+2w=4),(3x-2y+2z+2w=7):}$
$((2,1,-2,0,3),(0,0,1,-1,-1),(2,0,2,2,4),(3,-2,2,2,7))=>((1,0,0,0,11/7),(0,1,0,0,-9/7),(0,0,1,0,-2/7),(0,0,0,1,5/7))$
Non ti resta che calcolare la distanza dal punto appena trovato
E rifare il conto per vedere se ho sbagliato:D
$Pi: A+<(A-B),(A-C)>=((2),(-1),(0),(1)) +<((2),(0),(2),(2)),((3),(-2),(2),(2))>$
$Pi^(_|_): P+<(A-B),(A-C)>^(_|_)=((1),(-1),(-1),(2))+ <((2),(1),(-2),(0)),((0),(0),(1),(-1))>$
Vediamo dove si intersecano:
$Pi:\{(2x+y-2z=3),(z-w=-1):}, Pi^(_|_):\{(2x+2z+2w=4),(3x-2y+2z+2w=7):}$
$((2,1,-2,0,3),(0,0,1,-1,-1),(2,0,2,2,4),(3,-2,2,2,7))=>((1,0,0,0,11/7),(0,1,0,0,-9/7),(0,0,1,0,-2/7),(0,0,0,1,5/7))$
Non ti resta che calcolare la distanza dal punto appena trovato

Ottimo! E il risultato è corretto 
Quindi se ho capito bene, due piani (ortogonali in questo caso) in R4 si intersecano in un punto!?
Scusa l'ignoranza, ma come hai calcolato la giacitura del secondo piano?

Quindi se ho capito bene, due piani (ortogonali in questo caso) in R4 si intersecano in un punto!?
Scusa l'ignoranza, ma come hai calcolato la giacitura del secondo piano?
Ho usato il duale/prodotto scalare/ortogonale per capire quali erano i vettori ortogonali ad entrambi i vettori del piano

Perdona la mia intrusione devo risolvere un esercizio simile. Non capisco come utilizzi il prodotto scalare per trovare i vettori ortogonali. Il prodotto scalare non da semplicemente uno scalare?
Si, devi cercare un vettore che per l'altro ti dia zero
Che problema devi risolvere?

È quello che ho provato a fare io all'inizio ma, come avevo detto nel primo post, mi ritrovo con 2 equazioni in 4 incognite (le 4 coordinate), quindi ho infinite al quadrato soluzioni. Come li scelgo i due parametri liberi? Ho provato con due parametri a caso e non vanno bene.
Prova a scrivere un problema qui, così ci diamo un occhio passo passo.. Ovviamente con 2 equazioni otterrai un piano che avrà due vettori che lo generano, uno per parametro libero, puoi porne uno a 0 e l'altro a 1...