Troviamo il piano passante per i tre punti sostituendo le coordinate nella generica equazione
$ax+by+cz+d=0$
otteniamo il sistema:
{$at+d=0$
{$-2b+d=0$
{$\sqrt{23}c+d=0$
da cui:
{$a=\frac{-d}{t}$
{$b=\frac{d}{2}$
{$c=\frac{-d}{\sqrt{23}}$
Il piano ha dunque equazione:
$ \frac{-d}{t} x + \frac{d}{2}y +\frac{-d}{\sqrt{23}}z+d=0$
e semplificando la $d$:
$ -\frac{1}{t}x + \frac{1}{2}y- \frac{1}{\sqrt{23}}z+1=0$
Il vettore direttore del piano è dunque:
$ \vec{v}=(-\frac{1}{t}, \frac{1}{2}, - \frac{1}{\sqrt{23}})$
D'altra parte il piano YZ ha equazione $x=0$ e dunque vettore direttore:
$\vec{u}=(1,0,0)$
Per fare in modo che i due piani formino tra loro un angolo di $2/3\pi$, ci basta usare il prodotto scalare:
$ \vec{v}\cdot \vec{u} = |v||u|\cos \frac{2}{3}\pi$
Calcoliamo dunque il prodotto scalare:
$\vec{v}\cdot \vec{u} = (-\frac{1}{t}, \frac{1}{2}, - \frac{1}{\sqrt{23}}) \cdot (1,0,0) = \frac{1}{t}$
e calcoliamo il modulo dei due vettori:
$ |v|=\sqrt{(-\frac{1}{t})^2+(\frac{1}{2})^2+( - \frac{1}{\sqrt{23}})^2}= \sqrt{\frac{1}{t^2}+\frac{1}{4}+\frac{1}{23}}$
$ |u|= \sqrt{1+0+0} = 1$
dunque otteniamo, sostituendo nel prodotto scalare:
$\frac{1}{t} = \sqrt{\frac{1}{t^2}+\frac{1}{4}+\frac{1}{23}} \cdot 1 \cdot \cos\frac{2}{3}\pi$
calcolo il coseno:
$\frac{1}{t} = -\frac{1}{2}\sqrt{\frac{1}{t^2}+\frac{1}{4}+\frac{1}{23}}$
elevo tutto al quadrato:
$\frac{1}{t^2} = \frac{1}{4}\left(\frac{1}{t^2}+\frac{1}{4}+\frac{1}{23}\right)$
e risolvendo l'equazione (ometto i passaggi), otteniamo come soluzione:
$ t = \pm \frac{2}{3} \sqrt{23}$
Noemi