Phương trình mặt phẳng - Bài tập phần 2

3. Phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn  

Mặt phẳng \((P)\) qua 3 điểm \(A(a, 0, 0)\), \(B(0, b, 0)\), \(C(0, 0, c)\) với \(abc \neq 0\) có phương trình: \( \frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1 \).

Ví dụ:  Mặt phẳng \((P)\) qua 3 điểm \(A(2, 0, 0)\), \(B(0, 3, 0)\), \(C(0, 0, 5)\) có phương trình:  
\( \frac{x}{2} + \frac{y}{3} + \frac{z}{5} = 1 \Leftrightarrow15x + 10y + 6z - 30 = 0 \).

page8


Bài tập: Trong không gian \(Oxyz\), cho mặt phẳng \((P)\) cắt ba trục \(Ox, Oy, Oz\) lần lượt tại \(A, B, C\), sao cho tam giác \(\Delta ABC\) có trọng tâm là \(G(-1, -3, 2)\). Phương trình của mặt phẳng \((P)\) là:  
A. \(x + y - z - 5 = 0 \quad\)  B. \(2x - 3y - z - 1 = 0\),  
C. \(x + 3y - 2z + 1 = 0 \quad \)  D. \(6x + 24y - 3z + 18 = 0\).  

Đáp án:

\(A(a, 0, 0)\), \(B(0, b, 0)\), \(C(0, 0, c)\).  

\(\Rightarrow G\left(\frac{a}{3}, \frac{b}{3}, \frac{c}{3}\right) \Rightarrow a = -3, b = -9, c = 6\).  

- Phương trình mặt phẳng:  \( \frac{x}{-3} + \frac{y}{-9} + \frac{z}{6} = 1 \Leftrightarrow -6x - 2y + 3z = 18 \Rightarrow \boxed{D}  \)

page9


Bài tập: Trong không gian \(Oxyz\), cho 2 điểm \(M(0, 0, 2)\), \(N(1, 1, 1)\).  
Mặt phẳng \((P)\) qua 2 điểm \(M, N\) cắt 2 trục \(Ox, Oy\) lần lượt tại \(A(a, 0, 0)\) và \(B(0, b, 0)\).  
Hệ thức nào sau đây đúng?  
A. \(ab = a + b \quad \quad\)  B. \(ab = \frac{1}{a} + \frac{1}{b}\),  
C. \(a + b = \frac{ab}{2} \quad\)  D. \(ab = a - b\).  

Đáp án:

- Phương trình mặt phẳng \((P)\):  \(\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{2} = 1\).  

- Mặt phẳng \((P)\) qua điểm \(N(1, 1, 1)\):  \(\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{2} = 1\).  

\(\Leftrightarrow\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{1}{2} \quad \Rightarrow \quad a + b = \frac{ab}{2} \Rightarrow \boxed{C}\)

page10


​​​​​​​Bài tập: Trong không gian \(Oxyz\), cho \(A(a, 0, 0)\), \(B(0, b, 0)\), \(C(0, 0, c)\) với \(a, b, c\) khác 0, thỏa mãn:  \(\frac{1}{a} - \frac{2}{b} + \frac{3}{c} = 2\).  Mặt phẳng \((ABC)\) luôn qua điểm có tọa độ:  
A. \((1, -2, 3) \quad \)  B. \(\left(\frac{1}{2}, -1, \frac{3}{2}\right) \quad \)  C. \((1, 2, 3) \quad \)  D. \(\left(\frac{1}{2}, 1, \frac{3}{2}\right)\).  

Đáp án:

- Phương trình mặt phẳng \((ABC)\):  \(\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1\).  

\(\frac{1}{a} - \frac{2}{b} + \frac{3}{c} = 2 \quad \Rightarrow \quad \frac{\frac{1}{2}}{a} + \frac{-1}{b} + \frac{\frac{3}{2}}{c} = 1\).  

\(\Rightarrow I\left(\frac{1}{2}, -1, \frac{3}{2}\right) \in \text{mp}(ABC) \Rightarrow \boxed{B}\). 

Cải biên!  Cho \(A(a, 0, 0)\), \(B(0, b, 0)\), \(C(0, 0, c)\) với \(a, b, c \neq 0\) luôn thỏa mãn:  \(\frac{1}{a} - \frac{2}{b} + \frac{3}{c} = 1\).  
Viết phương trình mặt phẳng \((P)\) qua \(\Delta ABC\) làm cho \((P)\) lớn nhất.  

- Mặt phẳng \((P) \perp \overrightarrow{OI}\), với \(I\left(\frac{1}{2}, -1, \frac{3}{2}\right)\), song song với \((1, -2, 3)\) tại \(I\left(\frac{1}{2}, -1, \frac{3}{2}\right)\).  

Phương trình mặt phẳng \((P)\): \(x - 2y + 3z - 7 = 0\).

page11


​​​​​​​Bài tập: Viết phương trình mặt phẳng qua 3 điểm \(A(1, 2, 1)\), \(B(-1, 0, 2)\), \(C(2, 1, 3)\).  

Đáp án:

​​​​​​​ \( \begin{cases} \overrightarrow{AB} = (-2, -2, 1) \\ \overrightarrow{AC} = (1, -1, 2) \end{cases}\)

- Vector pháp tuyến:  \(\vec{n} = [\overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC}] = (-3, 5, 4)\).  

- Phương trình mặt phẳng \((ABC)\):  \(-3x + 5y + 4z - 11 = 0\).  

Cách 2: Dùng máy tính, xem trang sau.

page12