Dos rectas en el plano pueden ser secantes, paralelas o coincidentes.
El siguiente dibujo muestra las 3 posibles situaciones:
Veamos cómo distinguir entre los tres casos. Es necesario comentar que existen múltiples maneras de hacerlo dependiendo de la ecuación de la recta que tengamos. Evidentemente todas ellas serán equivalentes y si sabemos cómo pasar de una ecuación de la recta a otra, cualquier método de los siguientes nos servirá.
Veamos una forma geométrica de abordar el problema y una forma algebraica.
Desde un punto de vista geométrico, si consideramos dos rectas coincidentes como un caso particular de paralelismo, tenemos que dos rectas en el plano pueden ser únicamente paralelas o secantes.
El producto vectorial de un vector a→ y otro b→ , denotado como a→×b→ , es un vector r→ tal que:
Módulo : ∣∣∣a→×b→∣∣∣=∣∣a→∣∣⋅∣∣∣b→∣∣∣⋅sin(α)
Dirección : Es perpendicular al plano que definen ambos vectores
Sentido : Queda definido por cualquiera de las siguientes reglas:
Regla del sacacorchos o del tornillo. El sentido es el mismo sentido de avance de un sacacorchos o tornillo que girase desde a→ hasta b→ por el camino más corto
Regla de la mano derecha con la palma. También puedes utilizar la palma de tu mano, orientándola desde a→ hasta b→ por el camino más corto. El dedo pulgar determina el sentido del producto, tal y como se ve en la figura inferior
Regla de la mano derecha con tres dedos. Otra opción es utilizar tu mano derecha y los dedos índice ( a→ ), corazón o medio ( b→ ) y pulgar ( a→×b→ ), tal y como se ve en la figura inferior
Como puedes observar, el producto vectorial no es conmutativo ( a→×b→≠b→×a→ ) sino anticonmutativo ( a→×b→=−b→×a→ ).
Expresión analítica
La expresión analítica del producto vectorial r→=a→×b→ expresa r→ en función de sus componentes cartesianas rx , ry , rz , a partir de las componentes cartesianas de a→ , ax , ay , az , y b→ , bx , by , bz . Utilizamos para ello los determinantes de rango 3 x 3.a→×b→=∣∣∣∣∣i→axbxj→aybyk→azbz∣∣∣∣∣=(ay⋅bz−by⋅az)⋅i→+(az⋅bx−bz⋅ax)⋅j→+(ax⋅by−bx⋅ay)⋅k→
Donde:
a→ , b→ : Son los vectores a los cuales se aplica el producto vectorial cuyas componentes son ax , ay , az y bx , by , bz respectivamente
i→ , j→, k→ : Son los vectores unitarios (su módulo es 1) en los sentidos de los ejes x , y , z respectivamente