Trong không gian , mặt phẳng
đi qua điểm
, đồng thời vuông góc với giá của vectơ
có phương trình là:
Mặt phẳng nhận vectơ
làm vectơ pháp tuyến và đi qua điểm
nên có phương trình là
.
Trong không gian , mặt phẳng
đi qua điểm
, đồng thời vuông góc với giá của vectơ
có phương trình là:
Mặt phẳng nhận vectơ
làm vectơ pháp tuyến và đi qua điểm
nên có phương trình là
.
Trong không gian , cho mặt phẳng
. Tính góc tạo bởi
với trục
?
Mặt phẳng có một vectơ pháp tuyến là
Trục có một vectơ chỉ phương là
Gọi α là góc giữa và mặt phẳng
:
Trong không gian với hệ tọa độ , cho đường thẳng
đi qua điểm
và vuông góc với mặt phẳng
. Phương trình tham số của
là:
Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng
nên nhận vectơ
làm véc-tơ chỉ phương.
Suy ra, phương trình đường thẳng: .
Trong không gian với hệ tọa độ , cho mặt phẳng
và hai điểm
. Trong các đường thẳng đi qua A và song song với (P), đường thẳng nào cách B một khoảng cách nhỏ nhất?
Hình vẽ minh họa
Gọi d là đường thẳng cần tìm.
Gọi (Q) là mặt phẳng qua A(−3; 0; 1) và song song với .
và
.
Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của B lên d và (Q) thì .
Do đó nhỏ nhất khi và chỉ khi
.
Đường thẳng BK đi qua B(1; −1; 3) và vuông góc với (Q)
Lại có:
Đường thẳng d qua A và nhận làm vectơ chỉ phương nên đường thẳng cần tìm là:
.
Trong không gian với hệ tọa độ , cho điểm
và mặt phẳng
. Gọi
là mặt phẳng đi qua
và song song với mặt phẳng
. Điểm nào sau đây không nằm trên mặt phẳng
?
Phương trình mặt phẳng đi qua
và song song với mặt phẳng
có dạng
Thay tọa độ các đáp án vào phương trình mặt phẳng ta có 3 điểm
thoả mãn, còn điểm
không thoả mãn.
Trong không gian với hệ tọa độ , cho mặt cầu
và mặt phẳng
. Mặt phẳng
song song với
và tiếp xúc với
là
Ta có:
(S) có tâm , bán kính
. (P) song song với (α)
⇒, với
Do mặt phẳng (P) tiếp xúc với (S) nên , so với điều kiện ta nhận
.
Vậy .
Trong không gian với hệ tọa độ , cho tam giác
với
. Diện tích của tam giác
là:
Ta có:
Diện tích tam giác là
Trong không gian , cho điểm A(1;2;-1) và mặt phẳng
. Xét các mặt cầu (S) có tâm
, đi qua điểm A, tiếp xúc với mặt phẳng (P) . Tính giá trị của biểu thức
khi (S) có bán kính nhỏ nhất.
Gọi H là hình chiếu của I trên mặt phẳng (P) ta có nên R nhỏ nhất khi
thẳng hàng và I là trung điểm của AH.
Phương trình AH đi qua A và vuông góc với mặt phẳng (P) có phương trình là
Tọa độ H là nghiệm của hệ:
Suy ra, ta có:
Trong không gian với hệ tọa độ , cho 2 đường thẳng
:
và điểm
. Đường thẳng
đi qua
, cắt
và vuông góc với
có một vectơ chỉ phương là
. Tính
Hình vẽ minh họa
Gọi là mặt phẳng chứa
và
.
Lấy .
Mặt phẳng có véc-tơ pháp tuyến vuông góc với các véc-tơ
và
.
Ta có .
Một trong các véc-tơ pháp tuyến của mặt phẳng là
.
Đường thẳng nằm trong mặt phẳng
và vuông góc với
có
Vậy .
Trong không gian , cho tứ diện
có tọa độ đỉnh
. Gọi
là mặt cầu ngoại tiếp tứ diện
. Viết phương trình mặt cầu
có tâm trùng với tâm của mặt cầu
và có bán kính gấp hai lần bán kính của mặt cầu
?
Gọi phương trình mặt cầu có
Vì là mặt cầu ngoại tiếp tứ diện
nên ta có hệ phương trình
. Suy ra tâm mặt cầu
và bán kính
Vậy phương trình mặt cầu có tâm trùng với tâm của mặt cầu
và có bán kính gấp hai lần bán kính của mặt cầu
là:
Cho hình chóp có ba cạnh
đôi một vuông góc và
. Gọi M là trung điểm cạnh AB. Góc tạo bởi hai vectơ
và
bằng:
Hình vẽ minh họa
Chọn hệ trục tọa độ Oxyz như hình vẽ
Ta có:
Khi đó ta có:
Trong không gian với hệ toạ độ , phương trình nào sau đây là phương trình tổng quát của mặt phẳng
Phương trình tổng quát của mặt phẳng là : .
Cho hình lập phương có tâm
. Gọi
là tâm của hình vuông
và điểm
sao cho
(tham khảo hình vẽ).
Khi đó cosin của góc tạo bởi hai mặt phẳng (MC’D′) và (MAB) bằng
Không mất tính tổng quát ta đặt cạnh của khối lập phương là 1.
Chọn hệ trục tọa độ sao cho A′(0;0;0), B′(1;0;0), D′(0;1;0) và A(0;0;1) (như hình vẽ)
Khi đó ta có:
Khi đó
là VTPT của mặt phẳng (MAB)
Lại có:
là VTPT của mặt phẳng (MC’D’)
Cosin của góc tạo bởi hai mặt phẳng (MC’D′) và (MAB) bằng:
Cho và
. Điểm
sao cho
và đoạn
bằng 3 lần khoảng cách từ
đến
. Khẳng định nào sau đây đúng?
Ta có:
.
Trong không gian , cho hai mặt phẳng
có các vectơ pháp tuyến là
. Góc
là góc giữa hai mặt phẳng đó
là biểu thức nào sau đây?
Theo công thức góc giữa hai mặt phẳng ta có:
Trong không gian với hệ tọa độ , phương trình đường thẳng tiếp xúc với mặt cầu
tại điểm
là:
Mặt cầu có tâm
.
Gọi (α) là mặt phẳng cần tìm.
Do (α) tiếp xúc với (S) tại P nên mặt phẳng (α) đi qua P và có vectơ pháp tuyến
Phương trình mặt phẳng (α) là
Trong không gian với hệ tọa độ , đường thẳng đi qua điểm
và song song với trục
có phương trình tham số là:
Gọi là đường thẳng cần tìm.
Ta có nên
có vectơ chỉ phương là
.
Do đó .
Trong không gian , cho tam giác
vuông tại
,
,
, đường thẳng
có phương trình
, đường thẳng
nằm trong mặt phẳng
. Biết rằng đỉnh
có cao độ âm. Tìm hoành độ của đỉnh
.
Hình vẽ minh họa:
Tọa độ điểm B là nghiệm của hệ phương trình
Do C ∈ BC nên
Theo giả thiết nên:
Mặt khác đỉnh C có cao độ âm nên C(3; 4; −3).
Gọi . Do
nên:
Vậy đáp án cần tìm là .
Trong không gian , cho hai đường thẳng song song
và
. Viết phương trình đường thẳng nằm trong mặt phẳng (d, d’), đồng thời cách đều hai đường thẳng d và d’.
Lấy .
Đường thẳng cần tìm đi qua trung điểm của MN, là điểm I(3; 0; 2), và song song với d và d’.
Phương trình đường thẳng cần tìm là:
Trong không gian , mặt cầu
có bán kính bằng:
Bán kính của mặt cầu là
.