Viết phương trình mặt phẳng (P) biết (P) qua A(0,0,3) B(2,-2,0) và d(M,(P))=1 với M(-1,1,6)
giúp mình với ạ
Quảng cáo
2 câu trả lời 43
Hai phương trình mặt phẳng (P) thỏa mãn điều kiện là \(\mathbf{x-2y+2z-6=0}\) và \(\mathbf{2x-y+2z-6=0}\).
Chào bạn, tôi sẽ giúp bạn giải bài toán viết phương trình mặt phẳng $(P)$ này.
Phương trình Mặt phẳng $(P)$
Phương trình tổng quát của mặt phẳng $(P)$ có dạng: $Ax + By + Cz + D = 0$, với $\vec{n} = (A, B, C)$ là véctơ pháp tuyến ($A^2 + B^2 + C^2 \ne 0$).
1. Sử dụng Điều kiện đi qua hai điểm A và B
Mặt phẳng $(P)$ đi qua $A(0, 0, 3)$ và $B(2, -2, 0)$.
(P) qua A(0, 0, 3):
(P) qua B(2, -2, 0):
Thay $D = -3C$ từ $(*)$ vào phương trình này:
Thay $D = -3C$ và $A = B + \frac{3}{2}C$ vào phương trình $(P)$:
Để thuận tiện, nhân cả phương trình với 2:
2. Sử dụng Điều kiện Khoảng cách
Mặt phẳng $(P)$ có véctơ pháp tuyến $\vec{n} = (A, B, C)$. Khoảng cách từ điểm $M(-1, 1, 6)$ đến $(P)$ là $d(M, (P)) = 1$:
Thay $D = -3C$ và $A = B + \frac{3}{2}C$ vào $(***)$:
0
Bình phương hai vế:
1
2
3
4
Đây là phương trình bậc hai theo $B$ và $C$. Ta xét hai trường hợp:
Trường hợp 1: $C = 0$
5
Nếu $B=0$ và $C=0$, từ $(*)$ và $(**)$ ta có:
6
7
$\Rightarrow A = B = C = D = 0$. Điều này vô lí vì $\vec{n} \ne \vec{0}$.
$\Rightarrow$ Loại trường hợp này.
Trường hợp 2: $C \ne 0$
Chia cả phương trình cho $C^2$ (đặt $t = \frac{B}{C}$):
8
9
Giải phương trình bậc hai: $(2t+1)(t+1) = 0$
0
3. Tìm các Phương trình Mặt phẳng $(P)$
Trường hợp 3.1: $t = -1 \Rightarrow \frac{B}{C} = -1 \Rightarrow B = -C$
Tìm A và D theo C:
$D = -3C$
$A = B + \frac{3}{2}C = -C + \frac{3}{2}C = \frac{1}{2}C$
Chọn $C = 2$ (để loại bỏ phân số):
$C = 2$
$B = -2$
$A = \frac{1}{2}(2) = 1$
$D = -3(2) = -6$
Phương trình mặt phẳng $(P_1)$:
1
Trường hợp 3.2: $t = -\frac{1}{2} \Rightarrow \frac{B}{C} = -\frac{1}{2} \Rightarrow C = -2B$
Tìm A và D theo B: (Thay $C = -2B$ vào $A = B + \frac{3}{2}C$ và $D = -3C$)
$D = -3(-2B) = 6B$
$A = B + \frac{3}{2}(-2B) = B - 3B = -2B$
Chọn $B = 1$:
$B = 1$
$C = -2(1) = -2$
$A = -2(1) = -2$
$D = 6(1) = 6$
Phương trình mặt phẳng $(P_2)$:
2
Nhân với $(-1)$ để có hệ số $x$ dương:
3
Kết quả
Có hai mặt phẳng $(P)$ thỏa mãn điều kiện đề bài:
4
5
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
