Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian OXYZ - Pdf 12


PH
ƯƠ
NG TRÌNH M

T PH

NG TRONG KHÔNG GIAN
I. VÉCTƠ ĐẶC TRƯNG CỦA MẶT PHẲNG:
1.
Hai véct
ơ

( ) ( )
1 2 3 1 2 3
, , ; ; ;
u a a a v b b b
= =


là m

t c

p véc t
ơ
ch

ph
ươ
ng (VTCP)

α
)
2.
Véct
ơ

( )
; ;
n a b c
=
là véc t
ơ
pháp tuy
ế
n (VTPT) c

a m

t ph

ng (
α
)

(
α
)

giá c


ế
n
đồ
ng th

i
[
]
// ,
n u v

 
.
N
ế
u
(
)
( )
1 2 3
1 2 3
, ,
; ;
u a a a
v b b b

=


=

II. CÁC DẠNG PHƯƠNG TRÌNH CỦA MẶT PHẲNG
2. Ph
ươ
ng trình t

ng quát:
2.1. Ph
ươ
ng trình chính t

c:

0
Ax By Cz D
+ + + =
v

i
2 2 2
0
A B C
+ + >
.
N
ế
u D
=
0 thì
0
Ax By Cz

song song ho

c ch

a v

i tr

c
x
’O
x
.
N
ếu A

0, B
=
0, C

0 thì (
α
):
0Ax Cz D+ + =
sẽ song song ho
ặc ch
ứa vớ
i trục
y
’O


Đ
Đ
Đ
Ư
Ư
Ư
Ờ
Ờ

N
N
N
G
G
G
T
T
T
H
H
H
Ẳ
Ẳ

N
N
N
G
G

G
T
T
T
R
R
R
O
O
O
N
N
N
G
G
G
K
K
K
H
H
H
Ô
Ô
Ô
N
N
N
G
G

h
ươ
ng
2.2.
Ph
ươ
ng trình t

ng quát c

a mp(
α
)
đ
i qua M
0
(
x
0
,
y
0
,
z
0
) v

i c

p VTCP

= =
 
 

 
là:
( ) ( ) ( )
2 3 3 1
1 2
0 0 0
2 3 3 1 1 2
0
a a a a a a
x x y y z z
b b b b b b
− + − + − =

2.3.
Ph
ươ
ng trình t

ng quát c

a mp(
α
)
đ
i qua 3
đ



 


nên ph
ươ
ng trình là:
( ) ( ) ( )
2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1
1
1
1
3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1
0
y y z z z z x x x x y y
x x y y z z
y y z z z z x x x x y y
− − − − − −
− + − + − =
− − − − − −

Đặ
c bi

t:
Ph
ươ
ng trình m


Cho 2 m

t ph

ng c

t nhau
(
)
(
)
1 1 1 1 1 2 2 2 2 2
: 0; : 0
a x b y c z d a x b y c z d
α + + + = α + + + =
v

i
(
)
(
)
(
)
1 2
∆ = α α

.
M



ng (
α
1
):
1 1 1 1
0
A x B y C z D
+ + + =
có VTPT
(
)
1 1 1 1
, ,
n A B C
=


và (
α
2
):
2 2 2 2
0
A x B y C z D
+ + + =
có VTPT
( )
2 2 2 2
, ,

α
2
) không có điểm chung thì (
α
1
) // (
α
2
)
N
ế
u
1 2
,
n n
 
cùng ph
ươ
ng và (
α
1
), (
α
2
) có
đ
i

m chung thì (
α

90
°
) th

a mãn:
1 2 1 2 1 2 1 2
2 2 2 2 2 2
1 2
1 1 1 2 2 2
.
cos
n n A A B B C C
n n
A B C A B C
+ +
ϕ = =
+ + + +
 
 
với
1 2
,n n
 
là 2 VTPT của (
α
1
), (
α
2
).

là:
( )
0 0 0
2 2 2
,
Ax By Cz D
d M
A B C
+ + +
α =
+ +

2.
Kho

ng cách gi

a 2 m

t ph

ng song song:
(
)
(
)
(
)
; ;
d d M M

ng th

ng xác
đị
nh b

i 2
đ
i

m B(

1; 0;

4), C(0;

2;

1).

Mp(
α
)
đ
i qua A nh

n
( )
1; 2;3
BC

và ph
ươ
ng trình tổ
ng quát c

a mp(
α
)
đ
i qua
(
)
2; 1;4
A

,
(
)
3; 2; 1
B

và vuông góc v

i
(
)
: 2 3 0
x y z
β + + − =


n
,
b
AB n


làm c

p VTCP. Suy ra VTPT c

a (
α
) là:
( )
3 5 5 1 1 3
; ; 11; 7; 2
1 2 2 1 1 1
n
− −
 
= = − −
 
 

. M

t khác (
α
)
đ

i qua A(1; 0; 5) và // mp(
γ
):
2 17 0
x y z
− + − =
.
L

p ph
ươ
ng trình mp(
β
)
đ
i qua 3
đ
i

m B(1;

2; 1), C(1; 0; 0), D(0; 1; 0)
và tính góc nhọ
n
ϕ
tạ
o bở
i 2 mp(
α
) và (

đ
i qua A(1; 0; 5)


2 1 0 5 0 7
c c
⋅ − + + = ⇔ = −


PT (
α
):
2 7 0
x y z
− + − =


mp(
β
) nh

n 2 véc t
ơ

( ) ( )
0; 2; 1 , 1;3; 1
BC BD
= − = − −
 
làm c



( )
2 2
2 1 1 1 1 2
3
1
cos cos ,
60
6 2 3
2 1 1 1 1 2
n n
β
⋅ − ⋅ + ⋅
π
ϕ = = = =

ϕ = = °
+ + + +
 

Bài 4.

Vi
ế
t PT m

t ph

ng ch


HD:
Ph
ươ
ng trình chùm m

t ph

ng ch

a (

) là:
( )
( )
(
)
2 2
2 3 2 3 0 , ; 0
m x z n x y z m n m n
− + − + − = ∈ + >
»



(
)
(
)
3 2 2 3 0

để
(
α
)

(P) thì
0
u v
⋅ =
 

(
)
(
)
(
)
1 3 2 2 1 2 0
m n n n m
⇔ ⋅ + − ⋅ − + ⋅ − =

8 0
n m
⇔ − =
.
Cho
1
n
=
suy ra

p v

i m

t ph

ng (
α
):
2 5 0
x y z
+ − =
m

t góc 60
°
.
HD:
M

t ph

ng (P) ch

a O
z


(P) có d



suy ra
( )
2 2 2 2
2. 1. 0. 5
1
cos , cos 60
2
2 1 5
m n
u v
m n
+ −
= ° ⇔ =
+ + +
 

( )
(
)
2
2 2
2 2 10
m n m n
⇔ + = +

(
)
(
)


c
(
)
: 3 0
P x y
+ =

Bài 6.

Vi
ế
t ph
ươ
ng trình t

ng quát c

a mp(
α
) qua M(0; 0; 1), N(3; 0; 0) và t

o
v

i (O
xy
) m

t góc 60

2 2 2
2 2 2 2 2
3
1
cos 60 36 10
2
10
C A
A A B
A B C A B
= ° ⇔ = ⇔ = +
+ + +

2 2
26 26
A B B A
⇔ = ⇔ = ±
. Do
2 2 2
0
A B C
+ + ≠



0
A

.
Cho

b
,
c
là 3 s

d
ươ
ng thay
đổ
i
luôn luôn th

a mãn
2 2 2
3
a b c
+ + =
. Xác
đị
nh
a
,
b
,
c
sao cho kho

ng cách t

O

d a b c
= + +



( )
2 2 2
2 2 2
1 1 1 1 1
9 3
3 3
a b c
a b c
 
= + + + + ≥ ⋅ =
 
 

2
1 1
3
3
d d




. V

i

m
để (P
m
)


( )
0
: 2 1 0P x y z
+ + + =
HD:


V

i m

i
m
, (P
m
) luôn
đ
i qua
đườ
ng th


u
=


1 0
x y z
+ + + =

VTPT
(
)
1;1;1
v
=

suy ra (d) có VTCP là:
[
]
(
)
; 0; 1;1
a u v
= = −
  
.
M

t khác (d)
đ
i qua



(
)
(
)
(
)
(
)
: 2 1 1 1 0
m
P m x m y m z m
+ + + + + + + =
có VTPT
(
)
1
2; 1; 1
n m m m
= + + +

;
Tr
ườ
ng h

p
đặ
c bi

0 2 2 1 1 1 1 0 4 6 0
2
n n m m m m m

⋅ = ⇔ + + + + + = ⇔ + = ⇔ =
 

Bài 9.

Cho 3
đ
i

m A(0; 1; 2), B(2; 3; 1), C(2; 2;

1). Vi
ế
t ph
ươ
ng trình m

t
ph

ng (ABC). CMR: O

(ABC) và OABC là m

t hình ch


= − = −
 


VTPT
( )
, 5; 4; 2
n AB AC
 
= = − −
 
 


Do (ABC)
đ
i qua A(0; 1; 2) nên ph
ươ
ng trình m

t ph

ng (ABC) là:
(
)
(
)
(
)
5 0 4 1 2 2 0 5 4 2 0

⋅ = + − =
 
suy ra OABC là hình ch

nh

t.

G

i H là hình chi

u c

a S lên (OABC) suy ra
1 1
2 2.
3 3
OABC ABC SABC
V S SH S SH V
= ⋅ = ⋅ ⋅ =

1
2 ,
6
AB AC AS
 
= ⋅ ⋅
 
  


m c

a OS là
(
)
9
;0;0
2
M



(
)
9
; 1; 2
2
AM
= − −



M
ặt phẳng chứ
a AB và đi qua M có VTPT là:
[
]
(
)

(
)
( )
: 3 7 36 0; :2 15 0
P x y z Q x y z− + + = + − − =
n
ếu bi
ết khoả
ng cách từ
g

c t

a
độ
O
đế
n
α
b

ng 3.

Gi

i

M

t ph

2 3 7 36 15 0m n x n m y m n z m n⇔ + + − + − + − =
. Ta có

( )
( )
( ) ( ) ( )
2 2 2
36 15
, 3
3
2 3 7
m n
d O
m n n m m n

α = ⇔ =
+ + − + −

2 2 2 2
12 5 59 16 6 19 104 85 0
m n m mn n n mn m
⇔ − = − + ⇔ − + =

(
)
(
)
19 85 0 19 85
n m n m n m n m
⇔ − − = ⇔ = ∨ =


ng
(
)
α

đ
i qua 2
đ
i

m A(2; –1; 0), B(5; 1; 1)
và kho

ng cách t


đ
i

m
(
)
1
0; 0;
2
M

đế
n m

0 0
Ax By Cz D A B C
+ + + = + + >

Ta có
(
)
(
)
(
)
(
)
2 0 1 ; 5 0 2
A A B D B A B C D
∈ α

− + = ∈ α

+ + + =

M

t khác:
( )
( )
2 2 2
7 7
1
,

2
2 2 2
27.49 49 3 2
A A B A B
 
= + + +
 

2 2
17
5 12 17 0
5
B AB A B A B A+ − = ⇔ = ∨ = −

+ Ch

n A = B = 1

C = –5, D = –1 thì nh

n
đượ
c
(
)
1
: 5 1 0
x y z
α + − − =


(
)
: 7 0
P x y z
− + − =
,
(
)
: 3 2 12 5 0
Q x y z
+ − + =

Bài 2.

Vi
ế
t PT mp(
α
)
đ
i qua M(1; 2;1) và ch

a giao tuy
ế
n c

a
( )
(
)



và vuông góc vớ
i mặ
t phẳng (P):
2 3 0x y z+ + − =

Bài 4.

Cho A(5; 1; 3), B(1; 6; 2), C(5; 0; 4). Vi
ế
t PT mp(ABC).
Tính kho

ng cách t

g

c O
đế
n (ABC). Vi
ế
t PT m

t ph

ng:
a.
Qua O, A và // BC; Qua C, A và


,
n
để
m

t ph
ẳng
5 4 0x ny z m
+ + + =
thuộ
c
chùm m

t ph

ng có ph
ươ
ng trình:
(
)
(
)
3 7 3 9 2 5 0
x y z x y z
α − + − + β − − + =

Bài 6.

Cho 2 m


t ph
ươ
ng trình m

t ph

ng (P)
đ
i qua giao tuy
ế
n (d) c

a (
α
) và (
β
)
đồ
ng th

i vuông góc v

i m

t ph

ng (Q):
3 1 0
x y
− + =

n (P).
Tính di

n tích tam giác ABC và th

tích t

di

n OABC.
Bài 8.

Cho A(2; 0; 0), B(0; 3; 0), C(0; 0; 3). Các
đ
i

m M, N l

n l
ượ
t là trung
đ
i

m c

a OA và BC; P, Q là 2
đ
i


) v

i
a
,
d
> 0. G

i A’, B’
là hình chi
ế
u c

a O lên DA, DB. Vi
ế
t ph
ươ
ng trình m

t ph

ng ch

a 2
đườ
ng OA’, OB’. Ch

ng minh m

t ph

đề
u 2 m

t ph

ng
(
)
(
)
: 1 0, : 5 0
x y z x y z
α + − + = β − + − =

Bài 11.

Tính góc gi

a 2 m

t ph

ng (P) và (Q) cùng
đ
i qua
đ
i

m I(2; 1;



OAB
đề
u c

nh
a
n

m trong m

t ph

ng (O
xy
),
đườ
ng th

ng AB // O
y
.
Điể
m A nằm trên phần tư
thứ nhất trong mp(O
xy
). Cho đ
iểm
(
)

)
,
d O P
t


đ
ó suy ra
(
)
;
d Ox SE
PH
ƯƠ
NG TRÌNH
ĐƯỜ
NG TH

NG TRONG KHÔNG GIAN
I. VÉCTƠ ĐẶC TRƯNG CỬA ĐƯỜNG THẲNG TRONG KHÔNG GIAN
:
1.
Véct
ơ

(
)

ế
u
a

là m

t VTCP c

a (

) thì
ka

(
k


0) c
ũ
ng là VTCP c

a (

)
t

c là (

) có vô s


)
và có VTCP
( )
1 2 3
; ;a a a a=

:
( )
0 1
0 2
0 3
x x a t
y y a t t
z z a t
= +



= + ∈


= +


»

2.

Ph
ươ

a a a a
=

:
0 0 0
1 2 3
x x y y z z
a a a
− − −
= =

3.

Phương trình tổng quát:
Phương trình đường thẳng (

) tổng quát là giao
tuy
ế
n c

a hai m

t ph

ng
1 1 1 1
2 2 2 2
0
0

i

m M
1
(
x
1
,
y
1
,
z
1
), M
2
(
x
2
,
y
2
,
z
2
):
1 1 1
2 1 2 1 2 1
x x y y z z
x x y y z z
− − −

A x B y C z D

α + + + =


β + + + =


(
1 1 1 2 2 2
: : : :
A B C A B C

)

VTPT c

a hai m

t ph

ng là
(
)
( )
1 1 1 1
2 2 2 2
, ,
, ,
n A B C

,
z
0
)

(
α
)

(
β
)


0 0 0
1 2 3
x x y y z z
a a a
− − −
= =
.
Đặ
t t

s

này b

ng
t

1
;
y
1
, z
1
) v

i VTCP
(
)
1 2 3
, ,
u a a a
=

,
(

2
)
đ
i qua M
2
(
x
2
;
y
2

1 2
,
∆ ∆
chéo nhau.

N
ế
u
[
]
1 2
, 0
u v M M
⋅ =

 

1 2 3 1 2 3
: : : :
a a a b b b

thì (

1
), (

2
) c

t nhau.

1
2







vô nghi

m
thì (

1
), (

2
) song song nhau.

N
ế
u
[ ]
1 2
1 2 3 1 2 3
, 0
: : : :
u v M M
a a a b b b

m
thì (

1
), (

2
) trùng nhau.
2. V

trí t
ươ
ng
đố
i c

a
đườ
ng th

ng và m

t ph

ng:
Cho (

)
đ
i qua M

n A B C
=



N
ế
u
0
n u
⋅ ≠
 
0
Aa Bb Cc
⇔ + + ≠
thì (

) c

t (
α
).

N
ế
u
//
n u
 


0
0
Aa Bb Cc
Ax By Cz D
+ + =



+ + + ≠


thì (

) // (
α
).

Nếu
( )
0
0
n u
M
⋅ =



∈ α




ng:

Cho (

1
)
đ
i qua M
1
(
x
1
;
y
1
, z
1
) v

i VTCP
(
)
1 2 3
, ,
u a a a
=

,
(

(
)
(
)
[
]
1 2
, 0,90
∆ ∆ = ϕ∈ °
xác
đị
nh b

i:
1 1 2 2 3 3
2 2 2 2 2 2
1 2 3 1 2 3
cos
a b a b a b
u v
u v
a a a b b b
+ +

ϕ = =

+ + + +
 
 


, ,
u a b c
=

và mp(
α
):
0
Ax By Cz D
+ + + =
v

i VTPT
(
)
, ,
n A B C
=


Góc gi

a
(
)
( )
( )
[
]
, 0,90

ng (
α
1
):
1 1 1 1
0
A x B y C z D
+ + + =
và (
α
2
):
2 2 2 2
0
A x B y C z D
+ + + =

ϕ
(0


ϕ


90
°
) th

a mãn:
1 2 1 2 1 2 1 2

1. Kho

ng cách t

1
đ
i

m
đế
n 1
đườ
ng th

ng:

Cho (

)
đ
i qua M
0
(
x
0
;
y
0
, z
0


) là:
( )
( )
0 1
1
,
u M M
d M
u
 

 
∆ =




2. Kho

ng cách gi

a 2
đườ
ng th

ng chéo nhau:
Cho (

1

2
, z
2
) v

i VTCP là
(
)
1 2 3
, ,
v b b b
=


Gi

s


(
)
(
)
1 2
,
∆ ∆
chéo nhau, khi
đ
ó
( )

ng:
Kho

ng cách t

M
0
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
đế
n m

t ph

ng (
α
):
0
Ax By Cz D
+ + + =
là:
( )


ng
Ph
ươ
ng pháp:
Gi

i h

PT t

o b

i
(
)
( )
1
2







;
( )
( )


Bài 1.

Xét v

trí t
ươ
ng
đố
i b

ng 2 cách khác nhau:
( ) ( )
1 2
9
2 3 3 9 0
: 5 :
2 3 0
3
x t
x y z
y t
x y z
z t
=


− − − =




đị
nh giao
đ
i

m c

a
đườ
ng th

ng
( )
( )
1 2
: 1
1
x t
y t t
z t
= +



∆ = − ∈


= +



( )
2 0
:
2 1 0
x y z
x y z
+ + − =




+ − − =


v

i m

t
ph

ng
(
)
: 2 1 0
x y z
α + + − =

Bài 4.


+




∆ = − ∆ = = ∆


− + + =



= +


a.
Xét v

trí t
ươ
ng
đố
i c

a các c

p 2
đườ
ng th



ng 2: Xác
đị
nh hình chi
ế
u vuông góc c

a 1
đ
i

m M lên m

t ph

ng (
α
αα
α
)
Ph
ươ
ng pháp:

Vi
ế
t ph
ươ
ng trình tham s


α
)
Bài 1.
Tìm hình chi
ế
u vuông góc c

a M(1; 2;

3) lên
(
)
: 3 5 0
x y z
α + − + =

3. D

ng 3: Xác
đị
nh
đ
i

m
đố
i x

ng v


0
, y
0
, z
0
), khi
đ
ó
đ
i

m M’
đố
i x

ng M qua (
α
) là
(
)
0 1 0 1 0 1
2 , 2 , 2
M x x y y z z

− − −

Bài 1.
Xác
đị
nh

=
0
4. D

ng 4: Xác
đị
nh hình chi
ế
u vuông góc c

a 1
đ
i

m M lên
đườ
ng th

ng (

∆∆

)
Ph
ươ
ng pháp 1:
Vi
ế
t PT m


ươ
ng pháp 2:
Vi
ế
t PT tham s

c

a (

)

T

a
độ
H theo tham s

t.
MH u



là véct
ơ
ch

ph
ươ
ng c


1; 1) lên
đườ
ng th

ng (

):
{
}
1 ; 2 ; 3 3
x t y t z t
= + = + = − −

5. D

ng 5: Xác
đị
nh
đ
i

m
đố
i x

ng v

i
đ

1
), H(x
0
, y
0
, z
0
), khi
đó
đ
iể
m M’ đố
i x
ứng M qua (

) là
(
)
0 1 0 1 0 1
2 , 2 , 2
M x x y y z z

− − −

Bài 1.
Xác
đị
nh
đ
i

đị
nh hình chi
ế
u vuông góc c

a
đườ
ng th

ng (

∆∆

) lên m

t ph

ng (
α
αα
α
)
Ph
ươ
ng pháp:

TH1: (

)


α
)

Hình chi
ế
u vuông góc c

a (

) lên (
α
) là
đườ
ng th

ng (

)
TH3: (

) không vuông góc v

i (
α
), (

)

(
α

) là
đườ
ng th

ng (

’)
=
(
β
)

(
α
).
C2: L

y 2
đ
i

m A, B phân bi

t thu

c (

).
Xác
đị

2

C3: N
ế
u (

) c

t (
α
): Xác
đị
nh A

(

)

(
α
). L

y M b

t kì

(

) và M


a (

):
5 4 2 5 0
2 2 0
x y z
x z
− − − =



+ − =



lên m

t ph

ng (
α
): 2
x

y

+

z
– 1

2
) c

t (
α
αα
α
)
Ph
ươ
ng pháp:

TH1: (

1
) // (

2
)

Hình chi
ế
u song song c

a (

1
) lên (
α
) theo ph


t ph

ng (
β
) ch

a (

1
) và // (

2
)
Hình chi
ế
u song song c

a (

1
) lên (
α
) theo ph
ươ
ng (

2
) là (


+ + + =


lên (
α
):
2 2 3 0
x y z
− + − =
theo ph
ươ
ng (

2
):
1
1
2
2 1 3
y
x
z
+

+
= =

8. D

ng 8: VPT

2
) chéo
nhau và không
đ
i qua M
Ph
ươ
ng pháp 1:
Vi
ế
t ph
ươ
ng trình m

t ph

ng (
α
) qua M ch

a (

1
)
N
ế
u cho (

1
) d


m A, B

(

1
)


Ph
ươ
ng trình (
α
) qua 3
đ
i

m A, B, M.

N
ế
u (
α
) // (

2
) thì bài toán vô nghi

m. N
ế

1
) suy ra
đườ
ng th

ng
c

n tìm là (

)

MN.
Ph
ươ
ng pháp 2:
Vi
ế
t ph
ươ
ng trình m

t ph

ng (
α
) qua M ch

a (



t (

1
) và (

2
) thì
đườ
ng th

ng (

) là
đườ
ng
th

ng c

n tìm. N
ế
u (

) // (

1
) ho

c (

(

2
):
{
}
1 2 , 3 , 4
x t y t z t
= + = − = +

9. D

ng 9: VPT
đườ
ng th

ng (

∆∆

) c

t (

∆∆

1
), (

∆∆

ng (
β
) ch

a (

2
) và // (

3
)
N
ế
u (
α
) // (
β
) thì bài toán vô nghi

m. N
ế
u (
α
) c

t (
β
) thì xét (

)

ng c

n tìm.
N
ế
u (

) // (

1
) ho

c (

2
) thì bài toán vô nghi

m.
Ph
ươ
ng pháp 2:
Vi
ế
t ph
ươ
ng trình tham s

c

a (

M, N theo t
1
, t
2
.


MN

theo t
1
, t
2
.
Xác
đị
nh t
1
, t
2
sao cho MN // (

3
)


Đườ
ng th

ng (

0
) là giao
đ
i

m c

a (

) và (

1
).
(

) nh

n VTCP c

a (

3
) làm VTCP

Ph
ươ
ng trình tham s

c



m

x
0
, y
0
, z
0
.

Ph
ươ
ng trình (

)
Bài 1.
VPT đường thẳng (

) cắt (

1
):
2 0
2 5 0
y
x z
− =



):
2
2
1
3 4 1
y
x
z
+


= =
, (

2
):
3
7 9
1 2 1
y
x z

− −
= =

và // (

3
):
3


∆∆

2
) trong
đ
ó M

∉∉

(

∆∆

1
), (

∆∆

2
)
Ph
ươ
ng pháp:
Vi
ế
t ph
ươ
ng trình m


m. N
ế
u (
α
) c

t (
β
) thì xét (

)
=
(
α
)

(
β
).
N
ế
u (

) c

t (

2
) thì
đườ

(

1
):
1
1
2
2 2 1
y
x
z
+

+
= =
,
c

t (

2
):
7 1 0
2 1 0
x y z
x y z
+ − − =




t: (

∆∆

1
)

⊥⊥

(

∆∆

2
):

Vi
ế
t ph
ươ
ng trình m

t ph

ng (
α
) ch

a (



a (

1
), (

2
)
b. Ph
ươ
ng pháp 1:
Vi
ế
t ph
ươ
ng trình (

1
), (

2
) d
ướ
i d

ng tham s


L


MN là
đường vuông góc chung của (

1
), (

2
)


(
)
(
)
1 2
,
MN MN
⊥ ∆ ⊥ ∆



1 2
,
t t


MN.
c. Ph
ươ
ng pháp 2:

ng trình m

t ph

ng (
α
) ch

a (

1
) và // (

), m

t ph

ng (
β
) ch

a (

2
)
và // (

)

(

ng trình
đườ
ng vuông góc chung c

a
( )
1
3 0
:
1 0
x y z
y z
+ + − =



+ − =


( )
2
2 2 9 0
:
1 0
x y z
y z
− − + =






( )
2
2 2
2
2
: 3 2
1 3
x t
y t
z t
= +


∆ = − +


= +


Bài 4.
VPT
đườ
ng vuông góc chung c

a
( )
1
3 2 8 0

= +


∆ = −


=


( )
2
2 2 0
:
3 0
x z
y
+ − =



− =

.
Vi
ế
t ph
ươ
ng trình m

t ph

1
1
1
:
2 1 3
y
x
z
+


∆ = =

Bài 2.

Cho A(1; 2; 3), B(0; 1; 2), C(4;

1; 1). Tính kho

ng cách t

A
đế
n BC.
Bài 3.

Tính kho

ng cách gi


ng th

ng

( ) ( )
1 2
2 0
2
1 3
: , :
1 2 3
2 3 5 0
x y z
y
x z
x y z
+ − =


− −
∆ = = ∆

− + − =


Bài 5.

Tính kho

ng cách gi


ng (
α
): 2
x

+

y

+

z
– 1
=
0
và (
β
):2
x

+

y

+

z

+

Bài 1.

Cho (
α
):
x

+
2
y
– 2
z
– 2
=
0.
Tìm M

O
y
sao cho kho

ng cách t

M
đế
n (
α
) b

ng 4.


ng MA.
Bài 3.

Cho (
α
):
x

+

y

+

z

+
5
=
0.
Tìm M

(

):
2 1 0
2 3 0
x y z
x y z

β
): 2
x

+
2
y

z
– 1
=
0.
Tìm M

O
x
cách
đề
u (
α
) và (
β
)
12.3. Các bài toán v

t

ng, hi

u kho

ax by cz d+ + + =

để (MA
+
MB) min.
Ph
ươ
ng pháp:
Xác
đị
nh v

trí t
ươ
ng
đố
i c

a A, B
đố
i v

i m

t ph

ng (P) b

ng
cách tính các

(AB)

(P), khi
đ
ó
MA
+
MB

AB
=
M
0
A
+
M
0
B.

N
ế
u
0
A B
t t
>


A, B cùng phía
đố

+
MB

A
1
B
=
M
0
A
1

+
M
0
B.
b. D

ng 2:
Cho 2
đ
i

m
(
)
(
)
1 1 1 2 2 2
, , ; , ,

t ph

ng (P) b

ng
cách tính các
đạ
i l
ượ
ng:
1 1 1 2 2 2
;
A B
t ax by cz d t ax by cz d
= + + + = + + +


Nếu
0
A B
t t
>


A, B cùng phía đối với (P). Gọ
i M
0


(AB)

đố
i x

ng A qua (P).
G

i M
0


(A
1
B)

(P).Khi
đ
ó |MA – MB|
=
|MA
1
– MB|

A
1
B
=
| M
0
A
1

ươ
ng pháp:
Xác
đị
nh t

a
độ
các
đ
i

m A’, B’ là hình chi
ế
u t
ươ
ng

ng c

a
các
đ
i

m A, B lên (

). G

i M

. Ta ch

ng minh MA
+
MB

M
0
A
+
M
0
B
Th

t v

y, g

i A
1

(P)
=
((

), B) sao cho A
1
khác phía B so v


=
′ ′


 


A
1
, M
0
,B th

ng hàng

MA
+
MB
=
MA
1

+
MB

A
1
B
=
M

+
19
=
0
để
(MA
+
MB) min;|MA – MB| max.
Bài 2.

Cho A(1; 2; 3), B(4; 4; 5).
Tìm M

m

t ph

ng O
xy
sao cho: (MA
+
MB) min; |MA – MB| max.
Bài 3.

Cho A(1; 0; 2), B(2;

1; 3).
Tìm M

(

Cho A(1; 2;

1),
(
)
2 2; 2; 3
B
− −
.
Tìm M

( )
3 0
:
5 0
x y z
y z
+ + − =



+ − =

sao cho (MA
+
MB) min.
Bài 6.

Cho A(1; 1; 0), B(3;









Tìm M

( )
2
1
2
:
3 2 2
y
x
z

+

∆ = =

sao cho (MA
+
MB) min.
Bài 8.

Cho A(2; 3; 0) và
( )


a 2 m

t ph

ng
(
)
(
)
1 2
: 2 4 0, :2 1 0
P x y z P x y z
+ + + = + + + =

Bài 2.

Cho t

di

n ABCD v

i A(1; 0; 1), B(2; 1; 0), C(

1; 0;

2), D(

2; 1; 1).

(
)
3
: 3 2 1 0
P x y z
− + − + =
. G

i (

) là giao tuy
ế
n c

a (P
1
) và (P
2
).
Tính góc gi

a (

) v

i giao tuy
ế
n c

a (P

2
2
: 1
1
x t
y
z mt
= +


∆ = −


= +

. Tìm
m

để
:
a.
Góc gi

a (

1
) và (

2
) b


ng (P)

(

1
).
Bài 5.

Cho A(0;

2;

2), B(

1;

1; 0), C(

2;

2; 0),
(
)
1
D ; 1;0
2
− −
.
a.

+

= =


1.
Tìm t

a
độ

đ
i

m M thu

c
đườ
ng th

ng (
d
) sao cho:
a)
MA MB
+
 
nh

nh


a (
d
) sao cho kho

ng cách t

A
đế
n (P) là l

n nh

t.
3.
VPT m

t ph

ng (Q) ch

a (
d
) và t

o v

i m

t ph


t.
5.
Trong s

các
đườ
ng th

ng
đ
i qua A và c

t
đườ
ng th

ng (
d
), vi
ế
t ph
ươ
ng
trình các
đườ
ng th

ng sao cho kho



a.

( )
2 2 ; 10 2 ; 6 4
MA MB t t t
+ = − + − −
 
. Suy ra
( )
2
24 2 44
MA MB t
+ = − +
 

Do đó
MA MB+
 
nhỏ
nhất khi
t

=
2 và lúc đ
ó
( )
1; 0; 4M



(
)
1; 0; 4
M


c.
Ta s

xác
đị
nh hình chi
ế
u
1 1
,
A B
c

a hai
đ
i

m A, B lên
đườ
ng th

ng (
d
)

= − + ⇔ = ⇔ ≡ −
v

i
(
)
1
BB d


1 1
1 1
210 ; 30
3 3
AA BB
= =
.
Đ
i

m M c

n tìm là
đ
i

m chia
đ
o


3
3 1 7 3 1 7
 
− +


 
 
+ +
 

d.

( ) ( ) ( )
; 6 ; 2 2 ; 2; 2; 2 ; ; 6 16; 2 4; 4 12
AM t t t AB AM AB t t t
 
− − + − + − − = − − + −
 
   

( ) ( ) ( )
2 2 2
2
1 1 1
; 6 16 2 4 4 12 56 304 416
2 2 2
AMB
S AM AB t t t t t
 

.
2.
PT t

ng quát c

a (
d
) là
1 0
2 4 0
x y
y z
+ + =



− + =


. Vì m

t ph

ng (P) ch

a
đườ
ng th


y z
− + =
. Khi
đ
ó
( )
( )
( )
2
2
2.4 2 4
10
; 2 5
5
2 1
d A P
− +
= = =
+ −


N
ế
u
0
a

thì có th

gi

+ +
. Xét hàm s


( )
( )
2
2
5 3
5 4 2
b
f b
b b
+
=
+ +
.
Ta có
( )
( )
2
2
2
50 10 24 3
4
0
5 5
5 4 2
b b
f b b b

K
ế
t lu

n:
So sánh hai tr
ườ
ng h

p ta có
( )
( )
35
Max ; 2
6
d A P
=
khi
4
5
b
=
, lúc
đ
ó
ph
ươ
ng trình (P) có d

ng

0
a b
+ ≠
.
M

t ph

ng (xOy) có ph
ươ
ng trình
0
z
=


N
ế
u
0
a
=
thì (Q):
2 4 0
y z
− + =
và khi
đ
ó
1

T

đ
ó
2
cos
5 4 2
b
b b
α =
+ +
. Xét hàm s


( )
2
2
2
cos
5 4 2
b
g b
b b
= = α
+ +
.
Ta có
( )
( )
2


t b

ng
1
3
khi
1
b
= −

K
ế
t lu

n:
So sánh hai tr
ườ
ng h

p trên ta th

y
cos
α
l

n nh

t hay (Q) t

a x y b y z
+ + + − + =
. Tr

c Oz có VTCP là
( )
0; 1; 0
v


N
ế
u
0
a
=
thì (R):
2 4 0
y z
− + =
thì
β
= ((Q), Oy) th

a mãn
2
sin
5
β =
.

1 2
sin
5 4 2
b
b b
+
β =
+ +
. Xét hàm s


( )
2
2
2
4 4 1
sin
5 4 2
b b
h b
b b
+ +
= = β
+ +
.
Ta có
( )
( )
2
2

l

n nh

t b

ng
5
6
, khi
2
b
=
.
K
ế
t lu

n:
So sánh hai tr
ườ
ng h

p ta th

y
sin
β
l


ng th

ng b

t kì
đ
i qua A và c

t
d
t

i
(
)
1 ; 2 ; 2
M t t t
− − +
.
Khi
đ
ó
( )
2
2
2
2
2
;
56 304 416

− +
=
− +
. Ta có
( )
(
)
( )
2
2
2
16 11 8 60
0 2
3 10 20
t t
u t t
t t
− −

= = ⇔ = −
− +
;
30
11
t
=
.
Do
( )
(

11
t =
. Khi đó
2
d
tương ứ
ng
có ph
ươ
ng trình là
2
4
1
2
:
1 4 3
y
x
z
d



= =
− −

2
4
1
2


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status