Toán 12 Các dạng viết phương trình mặt phẳng thường gặp

Tiến Phùng

Cựu Cố vấn Toán
Thành viên
27 Tháng mười 2018
3,742
3,705
561
Hà Nội
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Dạng 1: Viết pt mặt phẳng qua điểm A(a;b;c) và có vtpt [tex]\overrightarrow{n}=(A;B;C)[/tex]

Sử dụng công thức: [TEX]A(x-a)+B(y-b)+C(z-c)=0[/TEX]

Dạng 2: Viết pt mặt phẳng (P) qua điểm A(a;b;c) và vuông góc với đường thẳng d cho trước.

Do (P) vuông góc với d nên vtcp [tex]\overrightarrow{u_d}[/tex] của d là vtpt [TEX]\overrightarrow{n}[/TEX] của (P). Lúc này bài toán trở về dạng 1.

Dạng 3: Viết pt mặt phẳng (P) qua 3 điểm không thẳng hàng A,B,C.

Viết pt (P) qua 3 điểm A(1;0;2) B(3;2;1) C(2;2;2).

Giải: Do (P) qua 3 điểm trên nên vtpt [TEX]\overrightarrow{n}[/TEX] vuông góc với các vecto : [tex]\overrightarrow{AB}=(2;2;-1),\overrightarrow{BC}=(-1;0;1)[/tex]
Do đó [TEX]\overrightarrow{n}=[\overrightarrow{AB},\overrightarrow{BC}][/TEX] là tích có hướng của [TEX] \overrightarrow{AB},\overrightarrow{BC} [/TEX]

=>[TEX]\overrightarrow{n}=(2;-1;2)[/TEX]
=> pt của (P) là: [TEX]2(x-1)-y+2(z-2)=0[/TEX]

* Chú ý: Nếu A(a;0;0), B(0;b;0), C(0;0;c) ( 3 điểm thuộc 3 trục toạ độ thì ta có thể viết nhanh (P) bằng phương trình mặt chắn: [tex]\frac{x}{a}+\frac{y}{b}+\frac{z}{c}=1[/tex]

Dạng 4: Viết pt mặt phẳng (P) qua điểm A(a;b;c) và song song với mặt phẳng (Q) cho trước.

Do (P)//(Q) nên vtpt của (Q) cũng là vtpt của (P). Lúc này quay trở lại dạng 1.

Dạng 5: Viết pt mặt phẳng (P) qua điểm A(a;b;c), vuông góc với mp (Q) và song song với đường thẳng d cho trước

Do (P) vuông góc (Q) nên vtpt [tex]\overrightarrow{n_Q}[/tex] của (Q) song song với (P). Đồng thời d//(P) nên [tex]\overrightarrow{u_d}[/tex]//[tex]\overrightarrow{n_P}[/tex]

=>[tex]\overrightarrow{n_P}=[\overrightarrow{u_d},\overrightarrow{n_Q}][/tex].

Lúc này bài toán trở về dạng 1.

Dạng 6: Viết pt mặt phẳng (P) qua điểm A(a;b;c), song song với đường thẳng d và e cho trước.

Tương tự dạng 5, ta cũng tìm vtpt của (P):
[tex]\overrightarrow{n_P}=[\overrightarrow{u_d},\overrightarrow{u_e}][/tex]

Rồi trở về dạng 1.

Dạng 7: Viết pt mặt phẳng (P) qua điểm A, B và vuông góc với (Q) ( AB không vuông góc với (Q))

Bài toán này tương tự dạng 5, AB nằm trong (P) thì có [tex]\overrightarrow{AB}//(P)[/tex]

Dạng 8: Viết pt mp trung trực (P) của AB(A,B cho trước)

Ta có (P) vuông AB nên [tex]\overrightarrow{n_P}=\overrightarrow{AB}[/tex]

Đồng thời (P) đi qua trung điểm M của AB, với tọa độ M tính bằng công thức trung điểm: [tex]M(\frac{x_A+x_B}{2},\frac{y_A+y_B}{2},\frac{z_A+z_B}{2})[/tex]

Lúc này bài toán trở về dạng 1.

Dạng 9: Viết pt mp (P) tiếp xúc mặt cầu (S) cho trước.

Viết pt (P) song song với [tex]d:\frac{x-1}{2}=\frac{x-2}{3}=\frac{z-2}{3},e:\frac{x}{1}=\frac{x-2}{1}=\frac{z-2}{1}[/tex] và tiếp xúc với (S): [tex](x-1)^2+y^2+(z-3)^2=9[/tex]

Giải: pt tổng quát của (P) có dạng: [TEX]Ax+By+Cz+D=0[/TEX]
Do (P) song song với d và e nên ta có:
[tex]\overrightarrow{n_P}=[\overrightarrow{u_d},\overrightarrow{u_e}]=[(2;3;3),(1;1;1)]=(0;1;-1)[/tex]

Do đó pt (P) có dạng: [TEX]y-z+D=0[/TEX]

Để (P) tiếp xúc (S) ta có: [tex]d(I;(P))=R[/tex] với I(1;0;3) là tâm mặt cầu S, R=3 là bán kính của S.
Áp dụng công thức khoảng cách từ điểm đến mp ta có:
[tex]\frac{|D-3|}{\sqrt{1^2+1^2}}=3<=>|D-3|=3\sqrt{2}<=>D=3\sqrt{2}+3;D=-3\sqrt{2}+3[/tex]

Vậy có 2 pt (P) thỏa mãn đề bài là: [TEX]y-z+3\sqrt{2}+3=0[/TEX] hoặc [TEX]y-z-3\sqrt{2}+3=0[/TEX].
 
  • Like
Reactions: System32
Top Bottom