Gọi #»
n P = (6; 4; 5) là véc-tơ pháp tuyến của (P ) còn A, B theo thứ
tự là giao điểm của d với d1 và d2 thì ta có
d
A
d1
• A (a; 2a + 3; 3a − 1), B (2b + 2; 3b + 1; b + 2)
# »
• AB = (2b − a + 2; 3b − 2a − 2; b − 3a + 3).
B
d2
Theo đề
d ⊥ (P ) ⇔
⇔
⇔
⇔
⇔
# »
AB cùng phương với n# P»
3b − 2a − 2
b − 3a + 3
2b − a + 2
=
=
4
5
® 6
4b − 2a + 4 = 9b − 6a − 6
15b − 10a − 10 = 4b − 12a + 12
®
4a − 5b + 10 = 0
2a + 11b − 22 = 0
®
a=0
b = 2.
P
# »
Suy ra AB = (6; 4; 5), A(0; 3; −1) và B(6; 7; 4).
Đường thẳng d có véc-tơ chỉ phương #»
u = #»
n P = (6; 4; 5) không cùng phương với các véc-tơ
u#»1 = (1; 2; 3), u#»2 = (2; 3; 1) theo thứ tự là véc-tơ chỉ phương của d1 , d2 nên d cắt d1 và d2 .
x
y−3
z+1
Vậy phương trình đường thẳng d là =
=
.
6
4
5
Chọn đáp án A
y+1
z−2
x
=
=
và mặt
−1
2
1
phẳng (P ) : 2x − y − 2z − 2 = 0. Mặt phẳng (Q) chứa d và tạo với mp (P ) một góc nhỏ nhất. Gọi
» = (a; b; 1) là một véc-tơ pháp tuyến của (Q). Đẳng thức nào đúng?
n# Q
A a − b = −1.
B a + b = −2.
C a − b = 1.
D a + b = 0.
✍ Lời giải.
Câu 36. Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d :
• Đường thẳng d đi qua điểm M (0; −1; 2) và có véc-tơ chỉ phương #»
u d = (−1; 2; 1).
» = (a; b; 1) là một véc-tơ pháp tuyến của (Q) nên ta có
• Theo giả thiết, d ⊂ (Q) và n# Q
#»
» = 0 ⇔ −a + 2b + 1 = 0 ⇔ a = 2b + 1.
u d · n# Q
(1)
• Mặt phẳng (P ) có véc-tơ pháp tuyến #»
n P = (2; −1; −2).
#n» , n# »
ÿ
• Ta có cos (P
), (Q) = cos ◊
P
Q
=
|2a − b − 2|
√
.
3 · a2 + b 2 + 1
ÿ
• Thế (1) vào (2) ta được cos (P
), (Q) = √
5b2
(2)
|b|
.
+ 4b + 2
ÿ
• Góc giữa (P ) và (Q) nhỏ nhất khi và chỉ khi cos (P
), (Q) đạt giá trị lớn nhất.
• Xét hàm số f (b) = √
b
2b + 2
, có f (b) = »
= 0 ⇔ b = −1.
5b2 + 4b + 2
(5b2 + 4b + 2)3
• Bảng biến thiên
ĐỀ SỐ 85 - Trang 21