Fanpage: Thầy Duy Thành – Tiến sĩ Toán
CÁC DẠNG TOÁN LẬP PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG TRONG
KHÔNG GIAN
Bài 1. Trong hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(4;1;3) và đường thẳng
x 1 y 1 z 3
. Viết phương trình mặt phẳng ( P) đi qua A và vuông
d:
2
1
3
góc với đường thẳng d .
Giải:
Đường thẳng d có VTCP là ud (2;1;3)
Vì ( P) d nên ( P) nhận ud (2;1;3) làm VTPT
Vậy PT mặt phẳng ( P) là: 2( x 4) 1( y 1) 3( z 3) 0
2 x y 3z 18 0 .
Bài 2. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng
( P) : x y z 1 0 . Viết phương trình mặt phẳng chứa trục Ox và vuông góc
với mặt phẳng (P)
Giải:
Gọi mặt phẳng ( ) là mặt phẳng cần tìm. Trục Ox chứa điểm O và vectơ
i (1;0;0), ( P) có vtpt n ( P ) (1;1;1) . ( ) chứa trục Ox và vuông góc với mặt
phẳng (P) nên nó qua điểm O và có n( ) n( P) , i (0;1; 1) .
Vậy, phương trình ( ) : y z 0 .
Bài 3. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(2;3;1) và đường
x 2 t
Vậy (P) có phương trình là: 2( x 1) ( y 1) 0 hay 2 x y 3 0 .
Bài 5. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng
( P) : x y 2 z 4 0 và mặt cầu ( S ) : x2 y 2 z 2 2 x 6 y 4 z 11 . Viết
phương trình mặt phẳng (Q) song song với mặt phẳng (P) và tiếp xúc với mặt
cầu (S).
Giải:
Mặt cầu (S) có tâm I 1;3; 2 và bán kính R 5.
Mặt phẳng (Q) song song với mặt phẳng (P) nên phương trình mặt phẳng (Q) có
dạng: x y 2 z D 0, D 4.
Mặt phẳng (Q) tiếp xúc mặt cầu (S) khi và chỉ khi
d ( I ,(Q)) R
1 3 2(2) D
12 (1) 2 22
5
D 6 5 6
D6 5 6
D 6 5 6
Vậy có hai mặt phẳng (Q) thỏa mãn đầu bài là:
(Q1) : x y 2 z 6 5 6 0; (Q2 ) : x y 2 z 6 5 6 0.
Fanpage: Thầy Duy Thành – Tiến sĩ Toán
Bài 6. Trong không gian cho tam giác ABC có A(1;-1;3) B(-2;3;3);C(1;7;-3)
song song với đường thẳng d, đồng thời cách điểm M một khoảng bằng
Giải:
(P) đi qua K (1;0;0) nên phương trình (P) dạng:
A( x 1) By Cz 0 ( A2 B 2 C 2 0) .
ud .n p 0
2 A 3B C 0 (1)
( P) d
H (2;4; 1) ( P), ( H d ) 3 A 4 B C 0 (2)
A B 3C
d ( M ,( P)) 3
3
2
2
2
A B C
( A B 3C )2 3( A2 B 2 C 2 )
Từ (1) suy ra C 2 A 3B , thay vào (3) ta được:
(5 A 8B)2 3( A2 B 2 (2 A 3B)2 )
A B
5 A2 22 AB 17 B 2 0
5 A 17 B
(3)
3.
2a (2a c) 4c a c
d ( I ,( )) 1
1
2
2
2
4a (2a c) 4c
ac
a 4c 8a 4ac 5c 7 a 4ac 11c 0
11
a c
7
Với a c , chọn a c 1. Ta có phương trình ( ) : 2 x y 2 z 0 .
11
Với a c , ta chọn c 7 thì a 11 . Ta có phương trình ( ) :
7
2 x 29 y 14 z 18 0 .
2
2
2
2
Bài 9. Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d : x 1 y 2 z 3 và điểm
A(2;5;4) . Lập phương trình mặt phẳng ( P) chứa d sao cho khoảng cách từ A
đến mặt phẳng ( P) bằng
Giải:
a 2 b 2 ( a b) 2
2b
c 1
Với a 0 , chọn b 1
( P) : y z 1 0
d
1
b 1
Với b a , chọn a 1 c 0 ( P) : x y 1 0
d 1
Vậy phương trình của ( P) : x y 1 0 hoặc y z 1 0 .
Bài 10. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng
( P1) : x 2 y 3z 4 0 và ( P2 ) : 3x 2 y z 5 0 . Viết phương trình mặt
phẳng ( P) đi qua điểm M (1;2; 1) , vuông góc với hai mặt phẳng ( P1) và ( P2 ) .
Giải:
( P1) có vtpt là n1 (1;2;3); ( P2 ) có vtpt là n2 (3;2; 1)
( P) có vtpt là n n1,n2 (8;10; 4) 2a, a (4, 5,2) .
Phương trình của ( P) : 4( x 1) 5( y 2) 2( z 1) 0
Hay phương trình của ( P) : 4 x 5 y 2 z 8 0 .
Để theo dõi các tài liệu khác, truy cập fanpage : Thầy Duy Thành – Tiến sĩ Toán
Để học online, truy cập kênh Youtube: Thầy Duy Thành – Tiến sĩ Toán