Trong không gian Oxyz, cho vectơ hợp với
góc
, hợp với
góc
. Tính góc hợp bởi
và
.
Gọi và
lần lượt là các góc hợp bởi
với ba trục
. Đặt
Ta có:
Trong không gian Oxyz, cho vectơ hợp với
góc
, hợp với
góc
. Tính góc hợp bởi
và
.
Gọi và
lần lượt là các góc hợp bởi
với ba trục
. Đặt
Ta có:
Hai đường thẳng và
cắt nhau tại điểm A. Tọa độ của A là:
Để tìm được A là giao điểm của 2 đường thẳng, ta sẽ xét và giải hệ PT giữa chúng.
Từ phương trình của ,tính x,y theo z được
Thế vào phương trình của , được z = - 4 .
Từ đó suy ra x = 1, y = - 2
Trong không gian với hệ toạ độ , cho ba điểm
. Điểm M thuộc mặt phẳng
và cách đều các điểm
có tọa độ là:
Gọi là điểm cần tìm.
Vì cách đều
nên ta có:
Vậy .
Cho hai điểm và vectơ
. Mặt phẳng chứa hai điểm A, B và song song với vectơ
có phương trình:
Theo đề bài, ta có:
Như vậy, và
sẽ là cặp vectơ chỉ phương của
Chọn làm vectơ pháp tuyến của
Phương trình mặt phẳng có dạng
Mặt khác, vì điểm nên thay tọa độ điểm A vào phương trình mặt phẳng
được:
Vậy có phương trình là:
Ba mặt phẳng cắt nhau tại điểm A.Tọa độ của A là:
Tọa độ của A là nghiệm của hệ phương trình :
Giải (1),(2) tính x,y theo z được
Thế vào phương trình (3) được , từ đó có
.
Vậy .
Cho đường thẳng và mặt phẳng
. Mặt phẳng (P) qua d và tạo với
một góc nhỏ nhất. Một véc tơ pháp tuyến của (P) là:
Gọi ;
H là hình chiếu vuông góc của B lên ; K là hình chiếu của H lên
.
Suy ra: cố định;
.
Mà (vì
)
Suy ra nhỏ nhất bằng
khi
.
Khi đó và có một VTCP
.
Vậy (P) có một VTPT là .
Cho ba điểm . Cho 3 mệnh đề sau:
MĐ 1: A, B, C thẳng hàng
MĐ 2: AB song song với
MĐ 3: AB cắt
Mệnh đề đúng là?
Ta có:
thẳng hàng
Vậy MĐ 1 Đúng!
Giả sử AB và (xOy) có điểm chung và
cùng phương
Vậy MĐ 2 sai, MĐ 3 đúng!
Trong không gian với hệ tọa độ , cho điểm
. Gọi
là mặt phẳng đi qua điểm
và cách gốc tọa độ
một khoảng lớn nhất, mặt phẳng
cắt các trục tọa độ tại các điểm
. Tính thể tích khối chóp
.
Gọi là hình chiếu của
lên
Tam giác có
Khi đó lớn nhất khi
, hay
.
Mp đi qua và nhận
làm véc tơ pháp tuyến,
phương trình :
cắt Ox, Oy, Oz lần lượt tại
=> Thể tích cần tìm là: .
Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) qua ba điểm
Theo đề bài, ta có cặp vecto chỉ phương của
Từ đó, ta suy ra vecto pháp tuyến của (P) là tích có hướng của 2 VTCP của
Mp (P) đi qua và nhận vecto có tọa độ
làm 1 VTPT có phương trình là:
Cho tứ diện.
và
lần lượt là trung điểm
và
. Chọn hệ thức sai:
Ta sẽ xét các đáp án:
Với (luôn đúng vì đây là hệ thức trung điểm)
Gọi P và Q lần lượt là trung điểm của AD và BC
là hình bình hành nên ta có:
Suy ra:(đúng)
Ta có: nên chọn đáp án sai là
(sai)
Với (đúng)
Trong không gian với hệ tọa độ cho điểm
và mặt phẳng
, m là tham số. Gọi là hình chiếu vuông góc của điểm trên . Tính khi khoảng cách từ điểm đến lớn nhất ?
Ta có
Xét hàm số
Ta lập bảng biến thiên cho hàm số trên, được:
Qua bảng biến thiên, ta thấy hàm số đạt GTLN khi
Đường thẳng qua A và vuông góc với (P) có phương trình là
Ta có
Cho tam giác ABC có .
Viết phương trình tổng quát của cạnh AC.
Để dễ dàng viết phương trình tổng quát của (AC) như yêu cầu bài toán, ta sẽ viết phương trình chính tắc của AC.
(AC) là đường thẳng đi qua 2 điểm A và C nên nhận làm 1 VTCP.
(AC) đi qua C (3,-2,5) và có 1 VTCP là (1,-2,4) có phương trình chính tắc:
Cho hai vectơ Xác định vectơ
, biết
cùng phương với
và
Gọi tọa độ của là
Theo đề bài, ta có cùng phương
Mặt khác, , thay vào ta được:
Trong không gian Oxyz cho ba vectơ và
khác
. Câu nào sai?
Theo điều kiện để hai vecto cùng phương, ta có:
cùng phương
Suy ra
sai vì thiếu dấu vecto.
Cho tam giác ABC có . Phương trình tổng quát của đường cao AH.
Theo đề bài, ta tính được:
Mp (ABC) có 2 VTCP là nên vecto pháp tuyến của (ABC) chính là tích có hướng của 2 VTCP trên. Ta có:
Vì AH là đường cao của tam giác ABC nên ta có .
Mặt khác nên ta viết được vecto chỉ phương của đường thẳng AH là tích có hướng của 2 vecto pháp tuyến
Từ đây, ta có phương trình chính tắc của
Mặt phẳng và đường thẳng
:
Theo đề bài, ta có vecto pháp tuyến của
Đường thẳng (d) được cho dưới dạng hệ của hai mặt phẳng: và
cũng có 2 VTPT lần lượt
Như vậy, VTCP của (d) sẽ là tích có hướng của 2 VTPT:
và tọa độ của A không thỏa mãn phương trình của (P).
Vậy (d) // (P) .
Trong không gian hệ tọa độ Oxyz, cho điểm và mặt phẳng
. Gọi
thuộc
sao cho
đạt giá trị nhỏ nhất. Tính tổng
.
Giả sử là điểm thỏa mãn
.
Khi đó ,
,
;
;
;
(vì
)
Vì I cố định nên đạt giá trị nhỏ nhất khi MI nhỏ nhất, khi đó M là hình chiếu vuông góc của I lên
.
Gọi là đường thẳng qua I và vuông góc với
Phương trình đường thẳng .
Tọa độ của M là nghiệm hệ phương trình:
.
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm và mặt phẳng
. Gọi M là điểm thuộc (P) sao cho
vuông tại M . Khoảng cách từ M đến (Oxy) bằng:
Ta có: suy ra M thuộc mặt cầu (S) đường kính AB.
Gọi I là trung điểm AB , khi đó và
.
Ta tính được suy ra (P) và mặt cầu (S) tiếp xúc nhau hay M là tiếp điểm của (P) và (S). Vậy M là hình chiếu của I trên (P) .
Phương trình đường thẳng qua I và vuông góc với (P) là:
Tọa độ của M là nghiệm của hệ phương trình:
suy ra .
Suy ra .
Cho hình hộp chữ nhật có
trong hệ trục Oxyz sao cho A trùng với
lần lượt trùng với
. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của BC, EF, DH. Viết phương trình tổng quát của giao tuyến (d) của mặt phẳng (MNP) và (xOy)
Theo đề bài, ta biểu diễn được tọa độ các trung điểm M và N theo a, b, c lần lượt là:
Như vậy ta tính được vecto và
theo a, b, c.
(MNP) có vecto pháp tuyến là tích có hướng của 2 vecto và
(MNP) có đi qua M và nhận làm 1 VTCP có phương trình là:
Từ gốc O vẽ OH vuông góc với mặt phẳng (P); gọi lần lượt là các góc tạo bởi vector pháp tuyến của (P) với ba trục Ox, Oy, Oz. Phương trình của (P) là (
):
Theo đề bài, ta có:
Gọi
Ta có:
Trong không gian Oxyz cho tam giác ABC, biết: . Tìm tọa độ vectơ trung tuyến
Ta có nên suy ra được tọa độ 2 điểm tương ứng là:
Vậy ta được: .
Vì là vecto trung tuyến của tam giác ABC nên M là trung điểm của BC. Suy ra M có tọa độ là:
.
Suy ra ta có
Vậy .
Cho ba điểm .
Tìm điểm N trên cách đều A và B.
Gọi trên
Ta có
Ba mặt phẳng cắt nhau tại điểm A. Tọa độ của điểm A đó là:
Tọa độ giao điểm của ba mặt phẳng là nghiệm của hệ phương trình :
Giải (1),(2) tính theo
được
.
Thế vào phương trình (3) được , từ đó có
Vậy .
Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng và hai điểm
. Trong các đường thẳng đi qua A và song song (P), đường thẳng mà khoảng cách từ B đến đường thẳng đó là nhỏ nhất có phương trình là:
Gọi (Q) là mặt phẳng qua A và song song (P).
Ta có: nằm về hai phía với (P).
Gọi H là hình chiếu vuông góc của B lên (Q) BH cố định và
.
Gọi K là hình chiếu vuông góc của B lên bất kì qua A và nằm trong (Q) hay .
Ta có: bé nhất bằng BH khi K trùng với điểm H.
Gọi là VTPT của (ABH)
Ta có đường thẳng d cần lập qua A, H và có VTCP là
Vậy phương trình đường thẳng d cần lập là:
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho tam giác ABC có phương trình đường phân
giác trong góc A là . Biết rằng điểm
thuộc đường thẳng AB và điểm
thuộc đường thẳng AC. Véc tơ nào sau đây là véc tơ chỉ phương của đường thẳng AC?
Giả sử , , ta có:
Theo bài ra: Vì d là đường phân giác của góc A nên:
Từ đây ta bình phương 2 vế được:
Vậy một véc tơ chỉ phương của AC là .
Trong không gian Oxyz cho tam giác ABC có G là trọng tâm của tam giác, biết .
Tìm tọa độ trọng tâm G của tam giác ABC đã cho?
Ta có nên suy ra được tọa độ điểm B và C tương ứng theo hệ sau là:
Vì G là trọng tâm của tam giác ABC nên ta có tọa độ điểm G là nghiệm của hệ:
Cho hai điểm . Mặt phẳng chứa đường thẳng
và song song với
có phương trình :
Theo đề bài ta có
cùng phương với vectơ
Mặt khác, trục có vectơ chỉ phương
cùng phương với vectơ
Chọn làm vectơ pháp tuyến cho mặt phẳng chứa
và song song với trục
. Phương trình mặt phẳng này có dạng :
Mặt phẳng cần tìm còn qua điểm C nên ta thay tọa độ điểm C vào pt trên, có:
Vậy phương trình mặt phẳng cần tìm :
Cho ba điểm . Tìm điểm E trên mặt phẳng
cách đều
Gọi trên mặt phẳng
.
Ta có:
Với giá trị nào của thì hai mặt phẳng sau song song:
Áp dụng điều kiện để 2 mp song song, ta xét:
Với thoả mãn cả 3 điều kiện trên
Cho hai mặt phẳng và
. Với
cho biết
và cặp vectơ chỉ phương
. Với
cho PTTQ
. Phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) chứa giao tuyến của
và
, qua điểm
là:
Trước tiên, ta cần đưa phương trình về dạng tổng quát.
Theo đề bài, ta có và cặp vectơ chỉ phương
nên vecto pháp tuyến của mp
là tích có hướng của 2 vecto chỉ phương.
Ta có .
Chọn làm vectơ pháp tuyến cho
thì phương trình tổng quát của
có dạng
.
Vậy phương trình
Để tìm phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) chứa giao tuyến của và
ta xét chùm mặt phẳng :
Mặt khác, ta có
Thế vào (*) ta được: