Phương trình đường thẳng đi qua 1 điểm và song song với mặt phẳng

Trong không gian $Oxyz$, tìm phương trình tham số trục $Oz$?

Trong không gian $Oxyz$, điểm nào sau đây thuộc trục $Oy$?

Trong không gian \[Oxyz\], cho đường thẳng \[d:\,\,\dfrac{{x - 3}}{1} = \dfrac{{y - 4}}{1} = \dfrac{{z - 5}}{{ - 2}}\] và các điểm \[A\left[ {3 + m;\,\,4 + m;\,\,5 - 2m} \right]\], \[B\left[ {4 - n;\,\,5 - n;\,\,3 + 2n} \right]\] với \[m,\,\,n\] là các số thực. Khẳng định nào sau đây đúng?

Đã gửi 25-12-2016 - 21:59

Viết phương trình mặt phẳng $[P]$ đi qua $M[4;3;4]$ và song song đường thẳng $\Delta: \dfrac{x-6}{-3}=\dfrac{y-2}{2}=\dfrac{z-2}{2}$, đồng thời tiếp xúc mặt cầu $[S]: [x-1]^2+[y-2]^2+[z-3]^2=9$

GS phương trình mặt phẳng là: $ax+by+cz+d=0$

[P] đi qua M nên ta có: $4a+3b+4c+d=0$ [1]

[P] có $\vec n$ là: $\vec n=[a;b;c]$ mà $[P] \\ \Delta \rightarrow \vec n.\vec u=0 \rightarrow -3a+2b+2c=0$

$\rightarrow c=\dfrac{3a-2b}{2}$

Thê $c$ vào $[1]$ ta có: $d=2b-10a$

Ta có: $[S]$ có tâm $I[1;2;3]$ và $R=3$

Mà mp tiếp xúc mặt cầu nên: $d[I,[S]]=R$

$\rightarrow 3=\dfrac{|a+2b+\dfrac{3}{2}[3a-2b]+2b-10|}{\sqrt{a^2+b^2+[\dfrac{3a-2b}{2}]^2}}$

Đến đây chuyển vế bình phương, bạn sẽ đưa pt về dạng đẳng cấp đôi với $a,b$ và tìm ra quan hệ của chúng rồi chọn $a,b$ thích hợp


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi leminhnghiatt: 25-12-2016 - 22:00

Cách 1:

1. Vecto pháp tuyến của mặt phẳng [P] là: n→ [A;B;C]

2. Do mặt phẳng [α] // [P] nên vecto pháp tuyến của mặt phẳng [α] là n→ [A;B;C].

3. Phương trình mặt phẳng [α]:

A[x -xo ] +B[y -yo ] +C[z -zo] =0

Cách 2:

1. Mặt phẳng [α] // [P] nên phương trình mặt phẳng [α] có dạng:

Ax +By +Cz +D'=0 [*] với D'≠D

2. Vì mặt phẳng [α] đi qua điểm M [xo ;yo ;zo ] nên thay tọa độ điểm

M [xo ;yo ;zo ] vào [*] tìm đươc D’

Ví dụ minh họa

Bài 1: Trong không gian Oxyz, viết phương trình mặt phẳng [P] đi qua điểm M [0; 1; 2] và song song với mặt phẳng [Q]: 2x – 4y + 2 = 0.

Hướng dẫn:

Mặt phẳng [P] song song với mặt phẳng [Q] nên vecto pháp tuyến của mặt phẳng [Q] là n→ [2; -4;0]

Mặt phẳng [P] đi qua điểm M[0; 1; 2] và có vecto pháp tuyến n→ [2; -4;0] nên có phương trình là:

2[x -0] -4[y -1] +0 . [z -2] =0

⇔2x -4y +4 =0

⇔x -2y +2 =0

Bài 2: Viết phương trình mặt phẳng [P] đi qua điểm M [-1; 2; -3] và song song với mặt phẳng [Oxy]

Hướng dẫn:

Phương trình mặt phẳng [Oxy] là: z=0

Do mặt phẳng [P] song song song với mặt phẳng [Oxy] nên mặt phẳng [P] có dạng: z +c =0 [z≠0]

Do mặt phẳng [P] đi qua điểm M [-1; 2; -3] nên ta có: -3 +c = 0 ⇔ c =3

Vậy phương trình mặt phẳng [P] là: z +3 =0

Bài 3: Viết phương trình mặt phẳng [P] đi qua điểm M [0; -1; 3] và song song với mặt phẳng [Q]: 2x+3y-z+5=0

Hướng dẫn:

Do mặt phẳng [P] song song với mặt phẳng [Q] nên mặt phẳng [P] có vecto pháp tuyến n→ [2; 3;-1]

Phương trình mặt phẳng [P] có vecto pháp tuyến n→ [2; 3;-1] và đi qua điểm M [0; -1; 3] là:

2[x -0] +3[y +1] -1[z -3]=0

⇔ 2x +3y -z =0

Bài 4: Trong không gian Oxyz, cho các điểm A [5; 1; 3], B[1; 2; 6], C[5; 0; 4], D[4; 0; 6]. Viết phương trình mặt phẳng đi qua D và song song với mặt phẳng [ABC]

Hướng dẫn:

AB→=[-4;1;3]; AC→=[0; -1;1]

⇒ [AB→ , AC→ ]=[4;4;4]

Gọi n→ là một vecto pháp tuyến của mặt phẳng [ABC] ta có:

 [ ....] làm vecto chỉ phương.

+ Mặt phẳng [P] có vecto pháp tuyến n→

+ Do đường thẳng Δ song song với mặt phẳng [ P] nên ta có:

n→ .u→ = 0 => Phương trình ẩn t

=> t=...=> tọa độ điểm M

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz; cho điểm A[ 1; 2; -1 ] và đường thẳng 

 . Phương trình đường thẳng đi qua điểm A, cắt d và song song với mặt phẳng [Q]: x+ y- z+ 3= 0 là:

A.

B.

C.

D.

Hướng dẫn giải

Gọi Δ là đường thẳng cần tìm

+ Gọi giao điểm của hai đường thẳng d và Δ là B .

Do B thuộc d nên B[ 3+ t; 3+ 3t; 2t]=> 

+ Mặt phẳng [ Q] có vectơ pháp tuyến 

+ Do đường thẳng Δ song song với mặt phẳng [ Q] nên : 

=>> 

 ⇔ 1[ 2+ t]+ 1[ 1+ 3t]- 1[ 2t+ 1] = 0 ⇔ 2+ t+1+ 3t – 2t- 1= 0 ⇔ 2t + 2= 0 ⇔ t= - 1

+ Đường thẳng Δ đi qua A[ 1; 2; -1] và nhận vecto 

 làm vecto chỉ phương nên phương trình của Δ là: 

Chọn A.

Ví dụ 2. Cho hai điểm A[ 1;1;0] và B[ 2; -1; 2]. Viết phương trình đường thẳng d đi qua M[1;0;0] cắt đường thẳng AB và song song với mặt phẳng [P]: 2x+ y+ z- 1= 0.

A. 

B. 

C. 

D. 

Hướng dẫn giải

+ Đường thẳng AB: đi qua A[ 1; 1;0]; nhận vecto 

 làm vecto chỉ phương

=> Phương trình AB: 

+ Gọi giao điểm của đường thẳng d và AB là H[1+ t; 1-2t;2t]

+ đường thẳng d nhận vecto 

 làm vecto chỉ phương

.

+ Mặt phẳng [P] nhận vecto 

 làm vecto pháp tuyến.

+ Do đường thẳng d song song với mặt phẳng [P] nên

 ⇔ 2t+ 1= 0 ⇔ t= 1/2 => H[3/2;0;1]

+ Đường thẳng d đi qua M[ 1; 0;0] và nhận vecto 

 làm vecto chỉ phương; chọn vecto [ 1; 0; 2]

=> Phương trình đường thẳng d: 

Chọn D.

Ví dụ 3. Cho đường thẳng 

 ; ba điểm A[1;1;1]; B[ -2; 1; -1] và C[ 1; 0;2]. Viết phương trình đường thẳng Δ qua O cắt d và song song với mặt phẳng [ABC]

A.

B.

C.

D. Tất cả sai

Hướng dẫn giải

+ Ta có: [AB] ⃗[ -3;0;-2]; [BC] ⃗[3; -1;3]

Mặt phẳng [ABC] nhận vecto 

 làm vecto pháp tuyến.

+ Gọi giao điểm của đường thẳng d và Δ là M[ 1-t; 2t; 2+ t]

Đường thẳng Δ nhận vecto 

 làm vecto chỉ phương

+ Do đường thẳng d song song với mặt phẳng [ABC] nên: n→ .OM→=0

⇔ -2[1- t] + 3.2t + 3.[ 2+ t] = 0 ⇔ - 2+ 2t+ 6t+ 6+ 3t = 0

⇔ 11t+ 4= 0 ⇔ t= [- 4]/11

+ đường thẳng OM: qua O nhận vecto 

 làm vecto chỉ phương chọn [15; - 8;18]

=> Phương trình OM:

Chọn B.

Ví dụ 4. Cho đường thẳng 

 và mặt phẳng [P]: 2x- 3y- 1= 0. Viết phương trình đường thẳng Δ đi qua M[ -2; 1; 3] cắt đường thẳng d và song song với mặt phẳng [P].

A.

B.

C.

D. Đáp án khác

Hướng dẫn giải

+ Mặt phẳng [P] có vecto pháp tuyến 

 .

+ Gọi giao điểm của đường thẳng d và Δ là A[ 1+2t; - 2+ t;1- t].

+ Đường thẳng Δ nhận vecto 

 làm vecto chỉ phương.

Do đường thẳng Δ song song với mặt phẳng [P] nên: [MA→ .n→=0 ⇔ 2[ 3+ 2t] – 3[ - 3+ t] + 0[ - 2- t] = 0 ⇔ 6+ 4t+ 9 – 3t = 0 ⇔ t= -15

+ Đường thẳng Δ: đi qua M[ -2; 1; 3] và nhận vecto 

 làm vecto chỉ phương nên phương trình Δ: 

Chọn A.

Ví dụ 5. Cho mặt phẳng [P] chứa đường thẳng 

 và song song với 
 . Đường thẳng d có phương trình: 
 . Gọi đường thẳng Δ đi qua M[ 0; -1; 1]; cắt d và song song với [P]. Tìm giao điểm của đường thẳng d và Δ?

A. [ - 4; 2; -6]

B. [1; 2; - 1]

C. [ 0; 2; - 2]

D. [6; 2; 4]

Hướng dẫn giải

+ Đường thẳng d1 có vecto chỉ phương 

 và đi qua A[-1; 2; 2]

+ Đường thẳng d2 có vecto chỉ phương 

=> Mặt phẳng [P] có vecto pháp tuyến 

 .

+ Gọi giao điểm của d và Δ là H[ 3- t; 2; 1- t ]

Đường thẳng Δ nhận vecto 

 làm vecto chỉ phương.

+ Do đường thẳng Δ song song với [P] nên:n→ .MH→=0 ⇔ 4[3- t]+ 3. 3 – 1[ -t] = 0 ⇔ 12- 4t +9 + t= 0 ⇔ 21- 3t= 0 ⇔t= 7

=> Giao điểm của đường thẳng d và Δ là H[ - 4; 2; - 6]

Chọn A.

Ví dụ 6. Cho điểm A[ -2; 1; 3] và mặt phẳng [P]: 2x+2y+ z+ 10= 0. Viết phương trình đường thẳng d qua M[ -1; -1; 0] cắt đường thẳng OA và song song với [P]?

A. 

B. 

C.

D.

Hướng dẫn giải

+ Đường thẳng OA: qua O[0; 0;0] và nhận vecto 

 làm vecto chỉ phương

=> Phương trình OA: 

+ Gọi giao điểm của đường thẳng OA và d là H[ -2t; t; 3t]

Đường thẳng d nhận vecto 

 làm vecto chỉ phương.

+ Mặt phẳng [P] có vecto pháp tuyến 

+ Do đường thẳng d song song với [P] nên: MH→ .n→=0 ⇔ 2[ 1- 2t] +2[ t+1] +1.3t= 0 ⇔ 2- 4t+2t+ 2+ 3t = 0 ⇔ t +4= 0 ⇔ t= -4

+ Đường thẳng d nhận vecto

 làm vecto chỉ phương

=> Phương trình d: 

Chọn C

Video liên quan

Chủ Đề