BÀI 2 MẶT PHẲNG TRONG KHÔNG GIAN A KIẾN THỨC CƠ BẢN CẦN NẮM Định nghĩa Trong không gian Oxyz phương trình dạng Ax + By + Cz + D = 0 với A2+B2+C2 > 0 đuợc gọi là phương trình tổng quát của mặt phẳng [.]
Trang 1BÀI 2 MẶT PHẲNG TRONG KHÔNG GIAN
A KIẾN THỨC CƠ BẢN CẦN NẮM
Định nghĩa:
Trong không gian Oxyz phương trình dạng Ax + By + Cz + D = 0
với A 2 +B 2 +C 2 > 0 đuợc gọi là phương trình tổng quát của mặt phẳng
Phương trình mặt phẳng (P): Ax + By + Cz + D = 0 với A2+B2+C2 > 0 Có véctơ pháp tuyến là
n ( A; B;C)
Mặt phẳng (P) đi qua điểm M0(x0;y0;z0) và nhận vectơ n ( A; B;C)
,n 0 làm vectơ pháp tuyến có dạng (P): A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0
Nếu (P) có cặp vectơ a (a ;a ;a ) b (b ;b ;b ) 1 2 3 1 2 3
không cùng phương,có giá song song hoặc nằm trên (P).Thì vectơ pháp tuyến của (P) được xác định na,b
1 Các trường hợp riêng của mặt phẳng:
Trong không gian Oxyz cho mp(): Ax + By + Cz + D = 0, với A2+B2+C2 > 0 Khi đó:
D = 0 khi và chỉ khi ()đi qua gốc tọa độ
A=0, B0, C 0, D 0 Khi và chỉ khi ( ) song song với trục Ox
A=0, B = 0, C0, D 0 Khi và chỉ khi ( ) song song mp (Oxy )
A, B, C, D0 Đặt
Khi đó
y
( ):
1
2 Vị trí tương đối của hai mặt phẳng
Trong không gian Oxyz cho (): Ax+By+Cz+D=0 và (’):A’x+B’y+C’z+D’=0
() cắt (’)
AB' A' B BC' B'C CB' C' B
() // (’)
AB' A' B BC' B'C CB' C' B
() ≡ (’)
AB' A' B BC' B'C CB' C' B AD' A' D
Đặc biệt
() (’) n n 1 2 0 A.A' B.B' C.C' 0
Trang 23 Góc giữa hai mặt phẳng:
Gọi là góc giữa hai mặt phẳng 00 900
P : Ax By Cz D 0 và Q : A' x B' y C' z D' 0
P Q
P Q
P Q
cos = cos(n ,n )
B CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Phương trình tổng quát của mặt phẳng
qua điểm B3, 4, 5
và có cặp vectơ chỉ phương a 3,1, 1
,b 1, 2,1 là:.
A x 4y 7z 16 0 B x 4y7z16 0 .
C x4y7z16 0 D x4y 7z16 0 .
Câu 2: Phương trình tổng quát của mặt phẳng qua A3, 1, 2
,B4, 2, 1
,C2,0, 2
là:
A x y 2 0 B x y 2 0 C x y 2 0 D x y 2 0 .
Câu 3: Phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua A2, 1,3
,B3,1, 2
và song song với vectơ a 3, 1, 4
là:
A 9x y 7z40 0 B 9x y 7z 40 0 .
C 9x y 7z40 0 D 9x y 7z 40 0 .
Câu 4: Phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua A4, 1,1
,B3,1, 1
và song song với trục
Ox là:
A y z 2 0 B y z 2 0 C y z 0 D y z 0.
Câu 5: Viết phương trình của mặt phẳng P
qua điểm H 2, 2, 2
và nhận OH
làm vectơ pháp tuyến
A P : x y z 6
B P : x y 4
C P : y z 4
Câu 6: Cho tứ diện ABCD có A3, 2,1
,B4,0,3 , C1,4, 3 , D2,3,5
Phương trình tổng
quát của mặt phẳng chứa AC và song song với BD là:
A 12x10y21z35 0 B 12x 10y21z 35 0 .
C 12x10y 21z 35 0 D 12x10y 21z35 0 .
Câu 7: Cho vectơ chỉ phương điểm A4,3, 2 , B1, 2,1 , C2, 2, 1
Phương trình tổng quát
của mặt phẳng qua A và vuông góc với BC là:
A x 4y2z 4 0 B x4y 2z 4 0 .
Trang 3C x 4y2z 4 0 D x 4y 2z 4 0 .
Câu 8: Cho hai mặt phẳng điểm A1, 4, 4 , B3, 2,6
Phương trình tổng quát của mặt phẳng
trung trực của đoạn AB là:
A x 3y z 4 0 B x 3y z 4 0.
C x3y z 4 0 D x3y z 4 0 .
Câu 9: Phương trình tổng quát của mặt phẳng qua điểm M3,0, 1
và vuông góc với hai mặt phẳng x2y z 1 0 và 2x y z 2 0 là:
A x 3y 5z 8 0 B x 3y5z 8 0 .
C x3y 5z 8 0 D x3y5z 8 0.
Câu 10: Phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua hai điểm A2, 1,1
,B 2,1, 1
và vuông góc với mặt phẳng 3x2y z 5 0 là:
A x5y7z1 0 B x 5y7z 1 0.
C x 5y 7z0 D x5y 7z0.
Câu 11: Cho hai mặt phẳng :x5y z 1 0, : 2x y z 4 0
Gọi là góc nhọn tạo bởi
và
thì giá trị đúng của coslà:
A
5
5
6
5
5 .
Câu 12: Ba mặt phẳng x2y z 6 0, 2 x y 3z13 0,3 x 2y3z16 0 cắt nhau tại
điểm A Tọa độ của A là:
A A1, 2,3
B A1, 2,3
D A 1, 2, 3
.
Câu 13: Cho hai điểm A1, 4,5 , B2,3, 4
và vectơ a 2, 3, 1
Mặt phẳng chứa hai điểm A B, và song song với vectơ a có phương trình:
A 34x 21y5z 25 0 B 34x21y 5z25 0 .
C 34x21y5z25 0 D 34x 21y 5z 25 0 .
Câu 14: Cho hai điểm C 1, 4, 2
,D2, 5,1
.Mặt phẳng chứa đường thẳng CD và song song với Oz có phương trình:
A 3x y 1 0 B 3x y 1 0 C x 3y 1 0 D x3y1 0 .
Câu 15: Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng P
qua M 2, 3, 1
và vuông góc với đường thẳng D
qua hai điểm A 3, 4, 5 ; B 1, 2, 6
A 4x 6y z 110 B 4x 6y z 110
C 4x 6y z 250 D 4x 6y z 250
Trang 4Câu 16: Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng P
qua hai điểm
( 2, 3, 5); 4, 2, 3
và có một vectơ chỉ phương a 2, 3, 4
A 9x 3y z 40 B 9x 3y z 40
C 13x 2y 8z 720 D 13x 2y 8z 720
Câu 17: Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng P
qua M 2, 1, 3
và song song với mặt phẳng Q
: 2x 5y 3z 70.
A 2x 5y 3z 80 B 2x 5y 3z 70
C 2x 5y 3z 180 D 2x 5y 3z 80
Câu 18: Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng P
qua hai điểm E 3, 2, 4 ; F 1, 3, 6
và song song với trục y Oy'
A x y z 70 B x z 70 C x y z 70 D.
7 0
x z
Câu 19: Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng P
qua M 3, 5, 2
và vuông góc với '
x Ox
A x 30 B x 3 0
C x y 30 D x y 30
Câu 20: Cho tứ diện ABCD có A5,1,3 , B1,6, 2 , C5,0, 4 , D4,0,6
Mặt phẳng chứa BC
và song song với AD có phương trình:
A 8x 7y5z 60 0 B 8x7y5z 60 0 .
C 8x 7y 5z 60 0 D 8x7y 5z 60 0 .
Câu 21: Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng P
qua hai điểm
2, 4, 1 ; 3, 2, 4
và vuông góc với mặt phẳng (Q):3x 4y 2z 5 0.
A 16x 13y 2z 820 B 16x 13y 2z 820
C 16x 13y 2z 820 D 16x 13y 2z 820
Câu 22: Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng P
qua E 4, 1, 2
và vuông góc với hai mặt phẳng (Q):2x 3y 5z 40; (R):x 4y 2z 30.
A 14x 9y 11z430 B 14x 9y 11z 430
C 14x 9y 11z 430 D 14x 9y 11z 430
Trang 5Câu 23: Cho tứ giác ABCD có A0,1, 1 ; B1,1, 2 ; C1, 1,0 ; 0,0,1
Gọi H I K, , lần lượt là hình chiếu vuông góc của B C D, , trên ba trụcOx,Oy Oz, Viết phương trình tổng quát của mặt phẳngHIK
A x y z 1 0 B x y z 1 0
C x y z 1 0 D x y z 1 0
Câu 24: Cho mặt phẳng P : 3x 4y2z 5 0
Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng
đối xứng của P
qua trục y Oy' :
A 3x4y2z 5 0 B 3x 4y 2z 5 0
C 3x4y 2z 5 0 D 3x4y2z 5 0
Câu 25: Cho điểm M1, 4, 2
và mặt phẳng P :x y 5z 14 0
Tính khoảng cách từ M
đến ( )P
A 2 3 B 4 3 C 6 3 D 3 3
Câu 26: Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng P
song song với mặt phẳng
Q : 2x 4y4z 3 0
và cách điểm A2, 3, 4
một khoảng bằng 3 :
A 2x 4y4z 140
B 2x 4y4z 500
C 2x 4y4z 140; 2x 4y4z 500
D 2x 4y 4 140; 2x 4y4z 500
Câu 27: Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng P
cách mặt phẳng
Q : 3x 2y 6z 5 0
một khoảng bằng 4 :
A 3x 2y 6z 230; 3x 2y 6z330
B 3x 2y 6z230; 3x 2y 6z33 0
C 3x 2y 6z 230; 3x 2y 6z 330
D 3x 2y 6z230; 3x 2y 6z 330
Câu 28: Với giá trị nào của m thì hai mặt phẳng sau song song:
P : (m 2)x 3my6z 60; Q : (m 1)x2y(3 m z) 5 0
Câu 29: Giá trị m thỏa mãn điều kiện nào để hai mặt phẳng
P :mxm 2y2 1 m z 2 0
; Q : m2x 3y1 m z 3 0
cắt nhau?
A m 1 B m và 1 m 4 C m 4 D m 4
Câu 30: Với giá trị nào của m và n thì hai mặt phẳng sau song song:
Trang 6 P :x my z 2 0; Q : 2x y 4nz 3 0
A
;
m n
;
m n
C
;
m n
;
m n
Câu 31: Hai mặt phẳng P : 4x 2y4z 5 0
và Q x: 3 y 3 2 0
tạo với nhau một góc bằng:
A 45o B 30o C 60o D 90o
Câu 32: Cho hai mặt phẳng P mx: m 1y z 3 0
và Q : m 1x my z 5 0
Với giá trị nào của m thì P
và Q
vuông góc?
A 1 3 B 1 3 C 11 3
2 D 1 3
Câu 33: Cho hai mặt phẳng P :mxm 1y z 3 0
và Q : m 1x my z 5 0
Với giá trị nào của m thì P
và Q
tạo với nhau một góc 60o?
Câu 34: Tìm tập hợp các điểm M x y z , ,
sao cho MA2 MB2 4 với A2, 1, 3
; B 4, 3,1
A 3x2y z 40 B 3x 2y z 40
C 3x 2y z 5 0 D 3x2y z 5 0
Câu 35: Tìm tập hợp các điểm M cách đều hai mặt phẳng:
P : 2x y 2z 9 0; Q : 4x 2y4z 3 0
A 2x y 2z 2 0 B 2x y 2z 20
C 6x 3y6z 5 0 D 8x 4y8z15 0