Phương trình đường thẳng - Bài tập phần 10

Bài tập: Biết hai mặt phẳng  \((P): 2x - 2my + 4z + 5 = 0,   (Q): (m+3)x - 2y + 5z - 10 = 0  \) vuông góc với nhau. Mệnh đề nào sau đây đúng?  
\(A. m \in (0, 4) \quad B. m \in (-6, -2) \quad C. m \in (-3, -1) \quad D. m \in (-2, 1)  \)

Đáp án:

\(mp(P) \perp mp(Q) \Leftrightarrow \vec{n_P} = (2, -2m, 4) \perp \vec{n_Q} = (m+3, -2, 5)  \)

\( \Leftrightarrow 2(m+3) + 4m + 20 = 0 \)  
\( \Leftrightarrow 6m + 26 = 0  \Leftrightarrow m = -\frac{13}{3} \approx -4.33 \Rightarrow \boxed{B} \) 

page47


Bài tập: Cho mặt phẳng (P): \(x + y + z - 3 = 0\),  Mặt phẳng (Q): \(x - y + z - 1 = 0\)  
Viết pt mặt phẳng (R) sao cho \(mp(R) \perp mp(P), mp(R) \perp mp(Q)\) và \(d(O, mp(R)) = 2\).  

Đáp án:

\(\begin{cases} \vec{n}_D = (1, 1, 1) \\ \vec{n}_Q = (1, -1, 1) \end{cases} \implies \vec{n}_R = [\vec{n}_D, \vec{n}_Q] = (2, 0, -2).\)

pt mp(R):  \(2x - 2z + D = 0\)

\(d(O, mp(R)) = 2 \implies \frac{|D|}{\sqrt{2}} = 2 \implies D = \pm 2\sqrt{2}.\)

Vậy:  mp(R): \( \Big[ \begin{aligned} mp(R): 2x - 2z + 2\sqrt{2} = 0 \\ mp(R): 2x - 2z - 2\sqrt{2} = 0\end{aligned}.\)

Làm thêm:  Viết pt mp(R) qua điểm \(A(1, 2, 3)\) vuông góc với hai mp (P): \(3x - 2y + 2z + 1 = 0\) và (Q): \(5x - 4y + 3z - 1 = 0\).  

Đáp án:

 mp(R):  \(2x + 4y - 2z + 2 = 0\)

page48


Bài tập: Viết phương trình của mặt phẳng (P) chứa giao tuyến của hai mặt phẳng (α): \( y + 2z - 4 = 0 \), \( (\beta): x + y - 5z - 5 = 0 \) và vuông góc với mặt phẳng \( (\delta): x + y + z - 2 = 0 \).
\( A.  x + 2y - 3z - 9 = 0  \quad  B.  3x + 2y + 5z - 5 = 0 \)  
\( C.  3x + 2y + 5z + 4 = 0 \quad   D.  3x + 2y - 5z + 5 = 0 \)  

Đáp án:

- \( (\beta) \not\perp (\delta): \)

mpP: \( y + 2z - 4 + m(x + y - 5z - 5) = 0 \)  
mpP: \( mx + (1 + m)y + (2 - 5m)z - 4 - 5m = 0 \)

- mpP  \(\perp (\delta): \Leftrightarrow \vec{n}_P \perp \vec{n}_\delta \Leftrightarrow m + 1 + m + 2 - 5m = 0 \Leftrightarrow m = 1 \)

- mpP: \( x + 2y - 3z - 9 = 0 \Rightarrow \boxed{A} \)

page49


Bài tập: Cho ba mặt phẳng (P): \( x - y + z - 1 = 0 \),  (Q): \( 2x + 3y - z + 2 = 0 \),  (R): \( x - 2y + z - 1 = 0 \).  Viết phương trình mặt phẳng (S) chứa giao tuyến của mặt phẳng (P) và mặt phẳng (Q) đồng thời \( (S) \perp (R) \).
\( A. \quad B.  \quad C. \quad  \boxed{D}.  13x + 7y + 3z + 3 = 0 \)

page50 


Bài tập: Viết pt mp (P) qua 2 điểm \( M(1,0,0), N(0,0,-1) \) tạo với mp \( Q: x - y - 4 = 0 \) một góc bằng \( 45^\circ \).  
A. \( \left[\begin{split} &y = 0 \\ &2x - y - 2z - 2 = 0 \end{split} \right. \)  
B. \( \left[\begin{split} &y = 0 \\ &2x - y + 2z + 2 = 0 \end{split} \right. \)  
C. \(\left[\begin{split} &y = 0 \\ &2x + y - 2z - 2 = 0 \end{split} \right. \)  
D. \( \left[\begin{split} &y = 0 \\ &2x - 3y + 2z - 2 = 0 \end{split} \right. \)  

Đáp án:

- Mp \( P: ax + by + cz + d = 0 \)  
  Mp \( P \) qua \( M(1,0,0) \)   \( \Rightarrow a + d = 0 \Rightarrow d = -a. \)  
  Mp \( P \) qua \( N(0,0,-1) \)   \( \Rightarrow -c + d = 0 \Rightarrow c = d = -a. \)  
\( \Rightarrow \text{Mp } P: ax + by - az - a = 0 \Rightarrow \vec{n}_P = (a, b, -a). \)  

- \( \vec{n}_Q = (1, -1, 0). \)  
  Góc \(((P), (Q)) = 45^\circ \Leftrightarrow  \cos (45^\circ) = | \cos{(\vec{n_P, n_Q})}|\)

\( \Leftrightarrow \frac{|a - b|}{\sqrt{a^2 + b^2 + a^2} \sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2} \Leftrightarrow |a - b| = \sqrt{2a^2 + b^2}. \)  

  \( \Rightarrow a^2 + b^2 - 2ab = 2a^2 + b^2 \Leftrightarrow a^2 + 2ab = 0 . \)  

- \( \left[ \begin{split} &a=0 (\text{ Chọn b = 1}): \quad &y = 0 \\ &a=-2b (\text{ Chọn b = -1}): \quad &2x - y - 2z - 2 = 0\end{split} \right. \Rightarrow \boxed{A} \)

page51