Bloque 2 • Geometría en el Espacio

Proyección de una recta sobre un plano

1. Procedimiento de Proyección Recta-Plano

La proyección ortogonal de una recta \( r \) sobre un plano \( \pi \) es otra recta \( r' \subset \pi \). Se obtiene como la intersección de \( \pi \) con el plano proyectante \( \pi' \):

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El plano proyectante \( \pi' \) contiene a la recta \( r \) y es perpendicular a \( \pi \) (sus vectores directores son \( \vec{v}_r \) y \( \vec{n}_\pi \)).
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La recta proyectada \( r' \) viene dada por las ecuaciones implícitas: \( r': \begin{cases} \pi = 0 \\ \pi' = 0 \end{cases} \).
📌 Ejemplo Concreto de Recta Proyectada:

Proyectemos la recta $r: \begin{cases} x = \lambda \\ y = 2\lambda \\ z = 1 + \lambda \end{cases}$ sobre el plano $\pi: z = 0$:

El plano proyectante $\pi'$ contiene a $r$ y tiene dirección $\vec{n}_\pi = (0, 0, 1)$:

$$\pi': \begin{vmatrix} x & y & z - 1 \\ 1 & 2 & 1 \\ 0 & 0 & 1 \end{vmatrix} = 2x - y = 0$$

La proyección es la intersección: $r': \begin{cases} 2x - y = 0 \\ z = 0 \end{cases}$.

2. Ejemplos Prácticos

Ejemplo 1: Construcción del plano proyectante

Proyectar \( r: (x,y,z) = (1, 0, 1) + \lambda(1, 1, 0) \) sobre \( \pi: z = 0 \).

La proyección anula la coordenada zeta: \( r': (x,y,z) = (1, 0, 0) + \lambda(1, 1, 0) \).

Ejemplo 2: Recta perpendicular al plano

Si \( r \perp \pi \), la proyección no es una recta sino un único punto: el punto de corte \( r \cap \pi \).

Ejemplo 3: Recta paralela al plano

Si \( r \parallel \pi \), la proyección \( r' \) es una recta paralela a \( r \) situada en el plano \( \pi \).