không là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ?Véctơ pháp tuyến của mặt phẳng có tọa độ là Lời giải Chọn D... Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng đi qua điểm và có VTPT nên có phương trình là
Trang 1◈-Ghi nhớ ➊
Phương trình tổng quát của mặt phẳng.
◈-Ghi nhớ ➋
mức 7+
Trang 2
◈-Ghi nhớ ❸
◈-Ghi nhớ ❹
Trang 3
◈-Ghi nhớ ❺
Trang 4
_Bài tập minh họa:
đây là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ?
Lời giải Chọn D
Câu 2: Trong không gian với hệ toạ độ , cho mặt phẳng Vectơ
nào dưới đây có giá vuông góc với mặt phẳng ?
Trang 5 Vectơ có giá vuông góc với mặt phẳng
vì là một vectơ pháp tuyến của
nào dưới đây là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ?
các véctơ sau véc tơ nào là véctơ pháp tuyến của ?
Lời giải
Chọn B.
vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ?
Lời giải
Chọn A
mức 7+
Trang 6Từ phương trình mặt phẳng ta có vectơ pháp tuyến của là
Vectơ nào sau đây cũng là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ?
Lời giải Chọn A
Vì nên đây cũng là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
Trang 7Vì vectơ không cùng phương với nên không phải là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
vectơ pháp tuyến của là:
vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ?
Lời giải
Chọn C
Từ phương trình mặt phẳng ta có vectơ pháp tuyến của là
mức 7+
Trang 8không là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ?
Véctơ pháp tuyến của mặt phẳng có tọa độ là
Lời giải Chọn D
Trang 9đây là véctơ pháp tuyến của mặt phẳng
Lời giải
Chọn B
Ta thấy mặt phẳng có một VTPT là
Khi đó véctơ cũng là một VTPT của
Véctơ pháp tuyến của mặt phẳng có tọa độ là
Lời giải Chọn A
Trang 10Lời giải
Chọn D
Mặt phẳng có một vectơ pháp tuyến là
Vectơ nào sau đây là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
Lời giải
Chọn A
một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là
Lời giải Chọn D
Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là
Trang 11C D
Lời giải Chọn B
mặt cầu tâm , bán kính có phương trình là
và , với là tham số thực Để và vuông góc với nhau thì giá trị thực của bằng bao nhiêu?
Lời giải Chọn B
Mặt phẳng có véc tơ pháp tuyến là
Mặt phẳng có véc tơ pháp tuyến là
Để và vuông góc với nhau thì ta có
Trong không gian với hệ tọa độ cho mặt cầu có tâm và có thể
tích bằng Khi đó phương trình mặt cầu là
Lời giải Chọn A
Thể tích mặt cầu là
mức 7+
Trang 12Theo đề bài ta có
Phương trình mặt cầu tâm và bán kính là
Biết rằng có hai mặt phẳng cùng đi qua hai điểm , và cùng cách một
khoảng bằng Véctơ nào trong các véctơ dưới đây là một véctơ pháp tuyếncủa một trong hai mặt phẳng đó
Lời giải
Chọn D
Phương trình đường thẳng qua hai điểm , có dạng
Gọi là mặt phẳng cùng đi qua hai điểm , nên : ,
Khi đó véctơ pháp tuyến của có dạng
Vậy một véctơ pháp tuyến của một trong hai mặt phẳng đó là
.
Biết rằng có hai mặt phẳng cùng đi qua hai điểm , và cùng cách một
khoảng bằng Véctơ nào trong các véctơ dưới đây là một véctơ pháp tuyếncủa một trong hai mặt phẳng đó
Trang 13Cách giải:
❶ Viết phương trình mặt phẳng khi biết một điểm và vectơ pháp tuyến của nó.
Áp dụng cách viết phương trình mặt phẳng đi qua 1 điểm và có 1 VTPT.
: Hay Phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn:
❷ Viết phương trình mặt phẳng đi qua 1 điểm và song song với 1 mặt phẳng cho trước VTPT của là
Phương trình đường thẳng qua hai điểm , có dạng
Gọi là mặt phẳng cùng đi qua hai điểm , nên : ,
Khi đó véctơ pháp tuyến của có dạng
Vậy một véctơ pháp tuyến của một trong hai mặt phẳng đó là
.
mức 7+
Trang 14_Bài tập minh họa:
phương trình mặt phẳng ?
Lời giải Chọn D
Vectơ pháp tuyến củalà :
Điểm thuộc mặt phẳng: (hoặc hoặc ).
. Viết phương trình mặt phẳng qua 1 điểm và có VTPT
❹ Viết phương trình mặt phẳng qua hai điểm , và vuông góc với mặt phẳng
Trang 15Lời giải
Chọn D
Ta có: là một VTPT của mặt phẳng trung
trực đoạn thẳng
Gọi là trung điểm của
Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng đi qua
điểm và có VTPT nên có phương trình là:
Mặt phẳng có vec tơ pháp tuyến
Trên trục có vec tơ đơn vị
Mặt phẳng chứa trục và vuông góc với mặt
Trang 16trung trực của đoạn thẳng là
Lời giải
Gọi là trung điểm của
Phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng qua nhận
một vectơ pháp tuyến có phương trình là
Lời giải
Trang 17Câu 4 Mặt phẳng có phương trình nào sau đây song song với trục ?
Lời giải
Trục có một véc tơ chỉ phương là và đi qua điểm
Mặt phẳng có một vectơ pháp tuyến là
nên mặt phẳng song song với trục
biết điểm là hình chiếu vuông góc của điểm lên trục
Lời giải
là hình chiếu của lên
Vậy phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm ; ; là
mức 7+
Trang 18Câu 7 Trong không gian với hệ tọa độ phương trình nào được cho dưới đây là
phương trình mặt phẳng ?
Lời giải
Mặt phẳng đi qua và nhận làm vec tơ pháp tuyến
và có một véctơ pháp tuyến Phương trình của là
vectơ pháp tuyến là thì phương trình của là
Lời giải
Trang 19Phương trình nào sau đây là phương trình của mặt phẳng đi qua vàvuông góc
Phương trình nào dưới đây là phương trình mặt phẳng đi qua
và song song với ?
Lời giải mức 7+
Trang 20Vì nên
vectơ pháp tuyến có phương trình là
Lời giải
và vuông góc với trục có phương trình là
phẳng trung trực của đoạn thẳng là
Trang 21Câu 17 Trong không gian với hệ tọa độ , cho mặt cầu
Gọi , , lần lượt là giao điểm của mặt cầu
phẳng trung trực của đoạn thẳng là
Lời giải
Gọi là trung điểm
Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng qua và có vectơ pháp tuyến
.phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng là
chứa trục có phương trình là
mức 7+
Trang 22lượt là hình chiếu của điểm xuống các trục , ,
Lời giải
Ta có
là hình chiếu của trên trục nên
là hình chiếu của trên trục nên
là hình chiếu của trên trục nên
Phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm , , là
, Phương trình mặt phẳng đi qua điểm và song song với mặtphẳng là
Lời giải
Trang 23Ta có , nên là vectơ pháp tuyến của
Mặt phẳng có vec tơ pháp tuyến
Trên trục có vec tơ đơn vị
Mặt phẳng chứa trục và vuông góc với mặt phẳng là mặt phẳng qua vànhận làm vec tơ pháp tuyến Do đó có phương trình
Mặt phẳng đi qua và nhận làm vec tơ pháp tuyến
và vuông góc với đường thẳng có phương trình là
mức 7+
Trang 24Lời giải
phẳng trung trực của đoạn thẳng AB là
lượt là hình chiếu vuông góc của A lên các trục , , Phương trình của mặtphẳng là
Lời giải
Phương trình của là
Trang 25phẳng đi qua cắt các trục tọa độ , , lần lượt tại , , sao cho
là trực tâm tam giác là:
phẳng qua , và tâm mặt cầu nội tiếp tứ diện có một vectơ pháp tuyến
là Tổng là
mức 7+
Trang 26Hai điểm và nằm về khác phía nên nhận
Thấy ngay một vectơ pháp tuyến là thì , Vậy
nhiêu mặt phẳng qua , cắt trục , trục lần lượt tại , sao
Trang 28Câu 30 Trong không gian , cho điểm Viết phương trình mặt phẳng qua
và cắt các trục , , lần lượt tại , , sao cho là trực tâm tamgiác
A một mặt phẳng B một điểm C một đoạn thẳng D. một đườngthẳng
Lời giải
Gọi là tâm mặt cầu đi qua hai điểm và
Ta có là điểm thuộc mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng
Vậy tập hợp tâm các mặt cầu luôn đi qua hai điểm cố định và cho trước là một mặt phẳng
, mặt phẳng Gọi là mặtphẳng vuông góc với song song với giá của vecto và tiếpxúc với Lập phương trình mặt phẳng
Trang 29đi qua và cắt các trục , , lần lượt tại điểm , , sao cho
Trang 30.Vậy có 3 mặt phẳng thỏa mãn.
và cắt các trục , lần lượt tại và sao cho đườngthẳng vuông góc với Phương trình của mặt phẳng là
Lời giải Chọn
và cắt các trục tọa độ tại , , sao cho là trực tâm tam giác Phươngtrình mặt phẳng là
Trang 31Do là trực tâm tam giác nên:
các trục tọa độ , , lần lượt tại các điểm , , không trùng với gốctọa độ sao cho là trực tâm của tam giác Trong các mặt phẳng sau, tìmmặt phẳng song song với mặt phẳng ?
mức 7+
Trang 32Vậy mặt phẳng song song với mặt phẳng là
Đường thẳng nằm trong mặt phẳng đồng thời cắt và vuônggóc với có phương trình là:
Trang 33A B C D
Lời giải
:
Gọi là đường thẳng nằm trong vuông góc với
Gọi A là iao điểm của và Tọa độ A là nghiệm của phương trình:
Phương trình qua có vtcp có dạng:
qua và cắt các trục , , lần lượt tại các điểm , , sao cho
là trực tâm của tam giác
Trang 34Vì đi qua nên ta có:
Vậy phương trình mặt phẳng
đi qua hai điểm , và tạo với mặt phẳng một góc Khi đó giá trị thuộc khoảng nào dưới đây?
Trang 35Ta có:
, mặt phẳng Gọi là mặtphẳng vuông góc với , song song với giá của véctơ và tiếpxúc với Lập phương trình mặt phẳng
các trục tọa độ , , lần lượt tại các điểm , , không trùng với gốctọa độ sao cho là trực tâm của tam giác Trong các mặt phẳng sau, tìmmặt phẳng song song với mặt phẳng ?
mức 7+
Trang 36Câu 42 Trong không gian với hệ tọa độ , viết phương trình mặt phẳng chứa
và cắt các tia , , lần lượt tại , , sao cho
Lời giải
Gọi là mặt phẳng cần tìm
Trang 37Vì cắt các tia , , lần lượt tại , , nên ta có , ,
.Phương trình theo đoạn chắn là
Từ và ta có
, Có tất cả bao nhiêu mặt phẳng phân biệt đi qua trong điểm , , , , ?
Trang 38Câu 44 Trong không gian với hệ trục tọa độ , cho điểm Số mặt phẳng
đi qua và cắt các trục , , tại , , sao cho ( ,, không trùng với gốc tọa độ ) là
Vậy có mặt phẳng thỏa ycbt
Xét điểm thuộc mặt cầu sao cho đường thẳng tiếp xúc với , luôn thuộc mặt phẳng có phương trình là
Lời giải
có tâm bán kính
Trang 39_Bài tập minh họa:
Câu 1: Trong không gian , điểm nào dưới đây nằm trên mặt phẳng
?
mức 7+
Trang 40Lời giải Chọn D
Thay toạ độ điểm vào phương trình mặt phẳng
Câu 2: Trong không gian , gọi là giao tuyến của hai mặt phẳng
và Đường thẳng đi qua điểm nàodưới đây?
Trang 41Chọn C
Gọi là đường thẳng qua và vuông góc với
Phương trình tham số của là: Ta có
Xét đáp án A ta thấy vậy thuộc
Xét đáp án B ta thấy vậy không thuộc
Xét đáp án C ta thấy vậy không thuộc
Xét đáp án D ta thấy vậy không thuộc
?
mức 7+
Trang 42phẳng sau?
Lời giải
Trang 43Xét đáp án A ta thấy vậy thuộc
Xét đáp án B ta thấy vậy không thuộc
Xét đáp án C ta thấy vậy không thuộc
Xét đáp án D ta thấy vậy không thuộc
chiếu vuông góc của trên mặt phẳng
Lời giải
Chọn B
nào sau đây thuộc mặt phẳng
Lời giải
Chọn B
Thay tọa độ điểm vào mặt phẳng
Lời giải Chọn A
Với , thay vào ta được:
khẳng định sai trong các khẳng định sau?
A Mặt phẳng đi qua điểm
mức 7+
Trang 44B Mặt phẳng song song với mặt phẳng
C Mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu tâm bán kính bằng
D Mặt phẳng có vectơ pháp tuyến là
Lời giải Chọn C
Trang 45nên nên
Lời giải
Chọn D
Với , thay vào ta được:
hình chiếu vuông góc của trên mặt phẳng
Lời giải
Chọn D
trục tại điểm có tọa độ là
Lời giải mức 7+
Trang 46Chọn D
, lần lượt tại các điểm , , khác thỏa mãn có trọng tâm làđiểm Tọa độ tâm của mặt cầu là
đi qua bốn điểm , , và nên ta có hệ
Vậy tâm của mặt cầu là
Hình chiếu vuông góc của lên mặt phẳng là
Lời giải
Trang 47Phương trình đường thẳng đi qua và vuông góc với mặt phẳng là:
.Hình chiếu vuông góc của lên mặt phẳng có tọa độ là nghiệm
điểm sau đây thuộc mặt phẳng ?
điểm sau đây thuộc mặt phẳng ?
Lời giải
Chọn C
mức 7+
Trang 48chứa trục nên có dạng
điểm sau đây thuộc mặt phẳng ?
Tìm tọa độ điểm là hình chiếu vuông góc của điểm trênmặt phẳng
Lời giải Chọn B
Đường thẳng đi qua nhận làm vec tơ chỉ phương có
phương trình tham số là:
Trang 49Ta có suy ra
giá trị thực của tham số để hai điểm và nằm khác phía so với mặt phẳng
Lời giải Chọn A
Để hai điểm và nằm khác phía so với mặt phẳng thì
có bán kính là
Lời giải Chọn B
Gọi là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện Phương trình mặt cầu ngoại
Vì nên ta có hệ phương trình
mức 7+
Trang 50.Suy ra , do đó bán kính mặt cầu là
xứng với điểm qua mặt phẳng là
Lời giải Chọn D
Đối xứng của điểm qua mặt phẳng là điểm
giá trị thực của tham số để hai điểm và nằm khác phía so với mặt phẳng
Lời giải Chọn C
Để hai điểm và nằm khác phía so với mặt phẳng thì
góc của điểm lên mặt phẳng có tọa độ là
Lời giải
Chọn C
Trang 51có vectơ pháp tuyến là Gọi là hình chiếu của điểm lên mặt phẳng Khi đó:
Giải hệ trên ta có: ; ; hay
Hình chiếu vuông góc của điểm lên mặt phẳng là:
, , xét điểm Mệnh đề nào sau đây đúng?
A Mặt phẳng đi qua hình chiếu của trên trục
mức 7+
Trang 52B Mặt phẳng đi qua hình chiếu của trên mặt phẳng
C Điểm thuộc mặt phẳng
D Mặt phẳng đi qua trung điểm của đoạn
Lời giải
Chọn B
+ Thay vào phương trình của mặt phẳng ta được nên
+ Trung điểm của là điểm thay vào ta được nên
.+ Hình chiếu của lên trục là điểm thay vào ta được
+ Hình chiếu của lên mặt phẳng là điểm thuộc
lên mặt phẳng là điểm Tọa độ điểm là
Lời giải
Chọn B
Mệnh đề nào dưới đây đúng?
Lời giải
Chọn A
Trang 53Gọi là hình chiếu của lên Ta có
.tọa độ là nghiệm hệ
ba điểm , , Điểm thuộc sao cho
Trang 54.nhỏ nhất khi và chỉ khi nhỏ nhất hay là hình chiếu của lên
Lúc đó, đường thẳng có phương trình suy ra
điểm Khi đó điểm đối xứng với qua mặt phẳng là
, là tham số Gọi là hình chiếu vuông góc của điểm trên Tính khi khoảng cách từ điểm đến lớn nhất ?
Lời giải Chọn C
Phương trình có nghiệm với
Trang 55Suy ra luôn đi qua đường thẳng
, Đường thẳng có VTCP
Điểm thay đổi trên mặt phẳng và là điểm trên tia sao cho
Biết rằng khi thay đổi, điểm luôn thuộc một mặt cầu cố định.Tính bán kính của mặt cầu đó
Trang 56Mặt khác nên
Do đó điểm luôn thuộc một mặt cầu cố định có
, Có tất cả bao nhiêu mặt phẳng phân biệt đi qua trong điểm , , , , ?
Lời giải Chọn D
Ta thấy , , lần lượt thuộc các trục tọa độ , , Phương trình mặt
hình chiếu vuông góc của trên Điểm thuộc sao cho đoạn có
độ dài lớn nhất Tìm tọa độ điểm
Lời giải
Chọn A
Trang 57Ta có tâm và bán kính Do nên mặt phẳng khôngcắt mặt cầu Do là hình chiếu của lên và lớn nhất nên là giao điểm của đường thẳng với mặt cầu
Hình chiếu vuông góc của đoạn thẳng lên có độ dài bằng baonhiêu?
Lời giải
Chọn A
Ta có: thuộc nên hình chiếu của lên là điểm
Gọi là hình chiếu vuông góc của lên
Lúc đó: Phương trình đường thẳng qua vuông góc với có dạng
Khi đó tạo độ điểm là giao điểm của và nên
mức 7+
Trang 58Vậy
Gọi là mặt phẳng đi qua và tổng khoảng cách từ , , đến lớn nhất, đồng thời ba điểm , , nằm về cùng phía so với Trong cácđiểm sau, điểm nào thuộc mặt phẳng
Chú ý: Ta chứng minh , với , , ởcùng phía so với mặt phẳng như sau:
Vì , , ở cùng phía so với mặt phẳng nên , , cùng dấu.Suy ra:
Ta có:
Trang 59Điểm thuộc sao cho mặt phẳng vuông
Mặt khác , không thuộc và nằm cùng một phía đối với mp
Ta có Gọi là trung điểm của , ta có
mức 7+
Trang 60Khi đó ta có hệ phương trình
, Gọi , lần lượt là hình chiếu của , lên mặt phẳng Biết Tổng tất cả các giá trị của tham số là
Lời giải
Chọn
B
Gọi là đường thẳng qua và vuông góc với
Khi đó phương trình của là
Gọi là đường thẳng qua và vuông góc với
Khi đó phương trình tham số của là
Gọi , lần lượt là hình chiếu của , lên mặt phẳng
Khi đó, tọa độ điêm là nghiệm của hệ