Tổng hợp lý thuyết và bài tập chuyên đề Phương trình mặt phẳng

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  2. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho điểm M (-3;2;-1) và hai mặt phẳng \(\left(\alpha\right):x+3y-5z+3=0;\left(\beta\right):2x-y-2z-5=0\). Gọi (P) là mặt phẳng chứa điểm M, vuông góc với cả hai mặt phăng \(\left(\alpha\right)\&\left(\beta\right)\). Phương trình của mặt phẳng (P) :
    • \(11x+8y-7z+12=0\)
    • \(11x-8y+7z+24=0\)
    • \(11x+8y+7z+24=0\)
    • \(11x+8y-7z+24=0\)
    Hãy chọn kết quả đúng ?
    Hướng dẫn giải:

    (P) đi qua M(-3;2;-1) và vuông góc với hai mặt phẳng \(\left(\alpha\right),\left(\beta\right)\) nên (P) nhận hai vecto pháp tuyến \(\overrightarrow{n_{\alpha}},\overrightarrow{n_{\beta}}\) làm các vecto chỉ phương.
    \(\left(\alpha\right)\) có vecto pháp tuyến là \(\overrightarrow{n_{\alpha}}=\left(1;3;-5\right)\)
    \(\left(\beta\right)\) có vecto pháp tuyến là \(\overrightarrow{n_{\beta}}=\left(2;-1;-2\right)\)
    \(\left[\overrightarrow{n_{\alpha}};\overrightarrow{n_{\beta}}\right]=\left(\left|\begin{matrix}3&-5\\-1&-2\end{matrix}\right|;\left|\begin{matrix}-5&1\\-2&2\end{matrix}\right|;\left|\begin{matrix}1&3\\2&-1\end{matrix}\right|\right)\).
    \(=\left(-11;-8;-7\right)\)
    Chọn \(\overrightarrow{n}=\left(11;8;7\right)\) là vecto pháp tuyến của mặt phẳng (P)
    Phương trình (P) đi qua M(-3;2;-1) có dạng:
    \(11\left(x+3\right)+8\left(y-2\right)+7\left(z+1\right)=0\)
    \(\Leftrightarrow11x+8y+7z+24=0\)
     
  3. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hai mặt phẳng \(\left(\alpha\right):3x+2y+5z+6=0;\left(\beta\right):4x+3y-2z-3=0\)
    Trong 4 điểm sau đây \(M_1\left(14;18;2\right);M_2\left(14;-18;-2\right)\);\(M_3\left(-5;8;-1\right);M_4\left(-5;-8;1\right)\), điểm nào nằm trên giao tuyến của \(\left(\alpha\right),\left(\beta\right)\) ?
    • Chỉ \(M_1\)
    • \(M_1;M_2\)
    • Chỉ \(M_4\)
    • \(M_1;M_4\)
    Chọn câu trả lời đúng ?
    Hướng dẫn giải:

    Lần lượt kiểm tra xem M1, M2, M3, M4 có thỏa mãn đồng thời hai phương trình không.
    Dễ nhận thấy M1, M2 thỏa cả hai.
     
  4. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  5. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  6. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Viết phương trình mặt phẳng chứa trục tọa độ Oy và đi qua điểm A=(1;2;3).
    • \(y-2=3x-z\)
    • \(3x=z\)
    • \(2-y=3x-z\)
    • \(y=z-3x\)
    Hướng dẫn giải:

    Mặt phẳng đi qua O(0;0;0) và có vecto chỉ phương là trục Oy (0;1;0) và \(\overrightarrow{OA}=\left(1;2;3\right)\). Vậy vecto pháp tuyến của mặt phẳng là:
    \(\left[\overrightarrow{Oy},\overrightarrow{OA}\right]=\left(\left|\begin{matrix}1&0\\2&3\end{matrix}\right|;\left|\begin{matrix}0&0\\3&1\end{matrix}\right|;\left|\begin{matrix}0&1\\1&2\end{matrix}\right|\right)=\left(3;0;-1\right)\)
    Suy ra phương trình mặt phẳng cần tìm là:
    \(3\left(x-0\right)+0\left(y-0\right)-1\left(z-0\right)=0\)
    \(\Leftrightarrow3x-z=0\) \(\Leftrightarrow3x=z\)
     
  7. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho đường thẳng d có phương trình \(\dfrac{x+2}{2}=\dfrac{y-1}{2}=-z\). Và đường thẳng d' xác định bởi \(\left\{{}\begin{matrix}x=0\\2y-z=0\end{matrix}\right.\). Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa d và vuông góc với d'.
    • Không có mặt phẳng (P) như thế
    • (P) có phương trình là \(y+2z-1=0\)
    • (P) có phương trình là \(x-y=2\)
    • (P) có phương trình \(y+2z-2=0\)
    Hướng dẫn giải:

    Nhận xét: Đường thẳng d vuông góc với d'.
    Vì vậy mặt phẳng (P) sẽ đi qua M (2;1;0) thuộc d và có vtpt là vtcp của d'.
    Từ đó (P) có phương trình: \(y+2z-1=0\).
     
  8. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua A(1 ; 2; -1) và chưa đường thẳng d có phương trình \(x-1=\dfrac{y-2}{2}=z\) và vuông góc với đường thẳng d' xác định bới \(\left\{{}\begin{matrix}x-y+3=0\\z+1=0\end{matrix}\right.\).
    • (P) có phương trình \(x-y+z+2=0\)
    • (P) có phương trình \(x-y+z-2=0\)
    • (P) có phương trình \(x-y+1=0\)
    • Không có mặt phẳng (P) như thế
    Hướng dẫn giải:

    d có vtcp \(\overrightarrow{u}=\left(1;\dfrac{1}{2};1\right)\), d' có vtcp \(\overrightarrow{u'}\left(1;1;0\right)\).
    Do \(\overrightarrow{u}.\overrightarrow{u'}=1.1+1.\dfrac{1}{2}\ne0\). Vì vậy hai đường thẳng d avaf d' không vuông góc với nhau.
    Do đó không có mặt phẳng (P) tồn tại.
     
  9. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua điểm A = (1; 2; -1) song song với đường thẳng d có phương trình \(x-1=y=z+1\) và song song với đường thẳng d' có phương trình \(x-1=-y=z-2\).
    • Không có mặt phẳng (P) như thế
    • (P) có phương trình \(x-z-2=0\)
    • (P) có phương trình \(x-y+z+2=0\)
    • (P) có phương trình \(x-y+1=0\)
    Hướng dẫn giải:

    vtcp của d: \(\overrightarrow{u}=\left(1;1;1\right)\); vtcp\(\overrightarrow{u'}=\left(1;-1;1\right)\)
    \(\left[\overrightarrow{u};\overrightarrow{u'}\right]=\left(2;0;-2\right)=2\left(1;0;-1\right)\)
    Phương trình mặt phẳng (P): \(1.\left(x-1\right)-1\left(y+1\right)=0\Leftrightarrow x-y-2=0\).
     
  10. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪