Ejercicios

2) Dado los puntos  A(1, k, -2) , B(3, 1, 2)  y  C(5, k^2, 6)  
I) Determina el valor de k en cada uno de los siguientes casos:
a) Los puntos  A, B  y C sean colineales.   
b) Los puntos  A, B , C y D(k+1, 1, -k) sean coplanarios.
II) Determina para  k=2 el volumen del tetraedro de vértices  A, B , C y D(1, 1, 1)

Solución

I.a) Los puntos  A(1, k, -2) , B(3, 1, 2)  y  C(5, k^2, 6)  son colineales si y solo si los vectores  \overrightarrow{AB} , y  \overrightarrow{AC} son proporcionales (tienen la misma dirección, son paralelos). 

\overrightarrow{AB}=(2, 1-k,4)\,||\, \overrightarrow{AC}=(4,k^2-k,8) 
\quad \Leftrightarrow \\ \, \\ 
\Leftrightarrow  \quad  \frac{4}{2}=\frac{k^2-k}{k-1} = \frac{8}{4} \quad \Leftrightarrow \quad \frac{k^2-k}{k-1} = 2
 \frac{k^2-k}{k-1} = 2 \, \Rightarrow \, k^2-k=2(k-1)  \, \Rightarrow \, k^2-3k+2=0 \, \Rightarrow \\ \, \\
\Rightarrow  k=1 \quad o \quad k=-2 

Observemos que el caso  k=1 es admisible porque en este caso las segunda componente de los vectores valen lo mismo, cero. Sol:  k=1 y  k=-2 .