Tải bản đầy đủ (.docx) (13 trang)

Ôn tập Chương III. Phương pháp tọa độ trong không gian

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (331.79 KB, 13 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>PHƯƠNG PHÁP TỌA ĐỘ TRONG KHÔNG GIAN</b>
<b>A-KIẾN THỨC CẦN NHỚ:</b>


<b>I. TỌA ĐỘ ĐIỂM, TỌA ĐỘ VÉC TƠ</b>


<i><b>1. Tọa độ của điểm</b></i>: O(0; 0; 0)


<i><b>2. Toạ độ vectơ</b></i>:


<i><b>3. Các cơng thức tính toạ độ vectơ:</b></i>


Cho và


<i><b>4. Tích vơ hướng:</b><b> </b></i>


<i><b>5. Các cơng thức tính độ dài và góc</b></i>
;


<i><b>6. Cơng thức tích có hướng</b></i>


Cho và ;


<b>Nhận xét:</b>


<b>1.</b> cùng phương thì
<b>2.</b>


<b>3.</b>


<b>4.</b> Ba điểm A, B, C thẳng hàng khi
<b>Bài 1: </b>Chocác vectơ



Tính tọa độ của vectơ ĐS:
<b>Bài 2:</b> Cho hìnhhộp ABCD.A’B’C’D’. Biết


A(2; -1; 3), B(0; 1; -1), C(-1; 2; 0), D’(3; 2; -1). Tính toạ độ các đỉnh cịn lại của hình hộp.
<b>Bài 3: </b>Cho tam giác ABC biết A(2; 1; 3), B(1; -1; 1), C(4; 5; -5).


1)Xác định toạ độ của D để ABCD là hình bình hành.
2)Xác định toạ độ trọng tâm ABC.


<b>II. MẶT CẦU</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Chú ý : Để lập được phương trình mặt cầu ta phải tìm tọa độ tâm và tính bán kính sau đó thay
vào phương trình ( 1)


Ví dụ : Viết phương trình mặt cầu ( S ) ; trong các trường hợp sau :


1)Khi biết mặt cầu có tâm I và đi qua một điểm M thì bán kính là : R = IM


2)Khi mặt cầu nhận MN làm đường kính thì tọa độ tâm I là trung điểm của MN ; và bán kính R
= 1<sub>2</sub>MN


3) Khi biết mặt cầu có tâm I và tiếp xúc với mặt phẳng (P ) : Ax + By + Cz + D = 0 ; thì bán
kính là : R bằng khoảng cách từ tâm I đển mặt phẳng (P). Ta có :


<i>R</i>=|Ax<i>I</i>+By<i>I</i>+Cz<i>I</i>+<i>D</i>|

<i>A</i>2+<i>B</i>2+<i>C</i>2
b) Phương trình tổng quát của mặt cầu ( S ) :
<i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2<i>−</i>2 ax<i>−</i>2 by<i>−</i>2cz+<i>d</i>=0 ( 2 )



Trong đó : -Tọa độ tâm I ( a; b ; c )


-Bán kính R =

<sub>√</sub>

<i>a</i>2+<i>b</i>2+<i>c</i>2<i>− d</i> ( với : <i>a</i>2+<i>b</i>2+<i>c</i>2<i>− d</i>>0)
Chú ý :


- Để lập được phương trình mặt cầu đi qua bốn điểm A; B ; C ; D cho trước ; ta thay tọa độ bốn
điểm đó vào phương trình ( 2) ; rồi giải hệ phương trình tìm : a; b ; c; d . Từ đó ta viết được
phương trình mặt cầu ( S )


- Từ phương trình ( 2) ta tìm được tọa độ tâm và tính bán kính
<b>III.</b>


<b> M ẶT PHẲNG:</b>


<i><b>Trong không gian Oxyz phương trình dạng Ax + By + Cz + D = 0 </b></i>
<i><b> với A</b><b>2</b><b><sub>+B</sub></b><b>2</b><b><sub>+C</sub></b><b>2 </b><b><sub>≠ 0 được gọi là phương trình tổng quát của mặt phẳng</sub></b></i>


 Mặt phẳng (P) : Ax + By + Cz + D = 0 có véctơ pháp tuyến là
<i>Phương trình các mặt phẳng tọa độ :</i>


<i>a) Phương trình mặt phẳng (Oxy ) là : z = 0</i>
<i>b) Phương trình mặt phẳng (Oyz ) là : x = 0</i>
<i>c) Phương trình mặt phẳng (Oz x) là : y= 0</i>


 Mặt phẳng (P) đi qua điểm M0(x0;y0;z0) và nhận làm vectơ pháp tuyến có
phương trình dạng: A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=0.


 Nếu (P) có cặp vectơ khơng cùng phương và có giá song song
hoặc nằm trên (P) thì vectơ pháp tuyến của (P) được xác định



*Phương pháp chung :Muốn viết phương trình của mặt phẳng ta phải tìm
vecto pháp tuyến <i>n</i>⃗=(<i>A ;B ;C</i>) và một điểm <i>M</i>(<i>x</i>0<i>; y</i>0<i>; z</i>0) mà mặt phẳng đi qua
Khi đó phương trình mặt phẳng được viết :<i>A</i>(<i>x − x</i>0)+<i>B</i>(<i>y − y</i>0)+<i>C</i>(<i>z − z</i>0)=0.
Từ đó khai triển và rút gọn đưa về phương trình dạng trên


<i><b>* - Cách tìm vecto pháp tuyến của mặt phẳng :</b></i>


<i>Cách 1: Nếu thấy mặt phẳng đã có một đường thẳng vng góc với mặt phẳng thì vectơ pháp </i>
<i>tuyến chính là vectơ nằm trên đường thẳng đó </i>


<i>Cách này ở các bài tập : </i>


<i>Bài 1:Viết phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB</i>
<i> HDG:</i>


<i>Bước 1: Theo đề bài Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là </i>⃗<sub>AB</sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<i>Bài 2: Viết phương trình của mặt phẳng đi qua điểm M và vng góc với đường thẳng AB</i>
<i> HDG:</i>


<i>Bước 1: Theo đề bài Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là </i>⃗<sub>AB</sub>


<i>Bước 2: Mặt phẳng đi qua điểm M . Khi đó phương trình mặt phẳng thành lập được </i>


<i>Bài 3: Viết phương trình của mặt phẳng đi qua điểm M và vng góc với đường thẳng (d) có </i>
<i>phương trình </i>{<i>x</i>=<i>x</i><sub>0</sub>+<i>a</i><sub>1</sub><i>t</i><sub>|{</sub><i>y</i>=<i>y</i><sub>0</sub>+<i>a</i><sub>2</sub><i>t</i><sub>|</sub>


<i> HDG:</i>


<i>Bước 1: Theo đề bài Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là vecto chỉ phương của </i>


<i>Phương của đường thẳng ta có :n</i>⃗=<sub>(</sub><i>a</i><sub>1</sub><i>;a</i><sub>2</sub><i>;a</i><sub>3</sub><sub>)</sub>


<i>Bước 2: Mặt phẳng đi qua điểm M . Khi đó phương trình mặt phẳng thành lập được </i>


<i> Bài 4: Viết phương trình mặt phẳng ( P ) đi qua một điểm M và song song với mặt phẳng </i>
<i>(Q ) : Ax + By + Cz + D = 0</i>


<i> HDG:</i>


<i> Bước 1: Theo đề bài mặt phẳng ( P ) song song với mặt phẳng ( Q ); nên véctơ</i>
<i> Pháp tuyến của mặt phẳng ( P ) là : n</i>⃗=(<i>A</i>;;<i>B ;C</i>)


<i> Bước 2: Mặt phẳng đi qua điểm M . Khi đó phương trình mặt phẳng thành lập được </i>
<i> Cách 2 : Nếu mặt phẳng đi qua các điểm A</i>(<i>x</i>0<i>;</i>0<i>;</i>0)<i> ; B</i>(0<i>; y</i>0<i>;</i>0)<i> ; C</i>(0<i>;</i>0<i>; z</i>0)


<i> ( Ba điểm này lần lượt nằm trên các trục tọa độ Ox ; Oy ; Oz)</i>
<i> thì phương trình mặt phẳng có dạng : <sub>x</sub>x</i>


0
+ <i>y</i>


<i>y</i><sub>0</sub>+
<i>z</i>
<i>z</i><sub>0</sub>=1


<i>Cách 3: Ngoài các dạng bài tập đã nêu trên ; thì cịn lại ta giải như sau :</i>


<i> Bước 1: Gọi n</i>⃗<i> là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ; theo đề bài ta có :n=</i>⃗

[

⃗<i>a ;</i>⃗<i>b</i>

]

<i> ( vectơ tích có </i>
<i>hướng của hai vectơ)</i>



<i>Bước 2: Chọn một điểm mặt phẳng đi qua . Khi đó phương trình mặt phẳng thành lập được </i>
<i><b>* Các vị trí tương đối của hai mặt phẳng :</b></i>


<i>Cho hai mặt phẳng ( P ) : Ax + By + Cz + D = 0 và ( Q ) : A’x+ B’ y + C’z + D’= 0</i>
<i>Bước 1 : Viết ra các Vectơ pháp tuyến của hai mặt phẳng </i>


<i>Bước 2: (lập luận )</i>


<i>-Để hai mặt phẳng cắt nhau ⇔</i> <i><sub>A '</sub>A</i> <i>≠<sub>B'</sub>B</i> <i>≠<sub>C '</sub>C</i>


<i>-Để hai mặt phẳng song song ⇔</i> <i>A</i>


<i>A '</i>=
<i>B</i>
<i>B '</i>=


<i>C</i>
<i>C '≠</i>


<i>D</i>
<i>D'</i>


<i>-Để hai mặt phẳng trùng nhau ⇔</i> <i><sub>A '</sub>A</i>= <i>B</i>


<i>B '</i>=
<i>C</i>
<i>C '</i>=


<i>D</i>
<i>D'</i>



Chú ý : Để hai mặt phẳng vng góc với nhau <i>⇔</i>⃗<i>n</i><sub>(</sub><i><sub>P</sub></i><sub>)</sub><i>⊥</i>⃗<i>n</i><sub>(</sub><i><sub>Q</sub></i><sub>)</sub><i>⇔</i>⃗<i>n</i><sub>(</sub><i><sub>P</sub></i><sub>)</sub>.⃗<i>n</i><sub>(</sub><i><sub>Q</sub></i><sub>)</sub>=0<i>⇔A</i>.<i>A '</i>+<i>B</i>.<i>B '</i>+<i>C</i>.<i>C '</i>=0
<i><b>* Khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng :</b></i>


<i> Cho một điểm M</i>(<i>x</i>0<i>; y</i>0<i>;; z</i>0)<i> và một mặt phẳng (P): Ax +B y +Cz +D = 0 </i>
<i> thì khoảng cách từ điểm M</i><sub>(</sub><i>x</i><sub>0</sub><i>; y</i><sub>0</sub><i><sub>;</sub>; z</i><sub>0</sub><sub>)</sub><i><sub> đến mặt phẳng ( P) được tính bằng </sub></i>


<i> cơng thức : d</i>¿


CÁC DẠNG TỐN ÁP DỤNG CÔNG THỨC KHOẢNG CÁCH
<i> DẠNG 1</i>


<i> Tính khoảng cách từ giữa hai mặt phẳng( P ) và ( Q ) song song :</i>
Ax +By + Cz + D = 0 và Ax + By + Cz + D’ = 0


HDG
<i> Thực hiện theo các bước sau :</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

Tìm các điểm cách đều hai mặt phẳng ( P ) :Ax +By + Cz + D = 0 và
( Q ) : A’ x + B’ y +C’z + D’ = 0


HDG
<i> Thực hiện theo các bước sau :</i>


<i> Bước 1) Gọi điểm cần tìm là M (x ; y ; z ) </i>
<i> Bước 2) Theo đề bài ta có </i>


<i> : d</i>¿


<i> Bước 3) Khử dấu giá trị tuyệt đối (theo công thức : </i>|<i>A</i>|=|<i>B</i>|<i>⇔</i>¿<sub>¿</sub><i>)</i>



<i>từ đó kết luận các điểm M </i>
DẠNG 3


Viết phương trình mặt cầu ( S ) có tâm I và tiếp xúc với một mặt phẳng
(P) Ax+By+Cz+D= 0


HDG:
<i>Thực hiện theo các bước :</i>


<i> Bước 1) Theo đề bài mặt cầu tâm I và tiếp xúc với mặt phẳng ( P) ; </i>
<i> nên bán kính của mặt cầu là : d</i>¿


<i>Bước 2 ) Vậy phương trình mặt cầu là : ………</i>
<i>DẠNG 4</i>


Viết phương trình mặt phẳng song song với một mặt phẳng Ax+By+Cz+D= 0
và tiếp xúc với một mặt cầu ( S ) <i>x</i>2+<i>y</i>2+<i>z</i>2<i>−</i>2 ax<i>−</i>2 by<i>−</i>2cz+<i>d</i>=0


HDG:
<i>Thực hiện theo các bước :</i>


<i> Bước 1 ) Gọi ( P ) là mặt phẳng cần tìm , theo đề bài mặt phẳng cần</i>
<i> tìm song song với mặt phẳng Ax + By + Cz + D = 0 nên phương trình </i>
<i> mặt phẳng ( P ) : Ax + B y + Cz + D’ = 0(1) ( với D khác D’)</i>


<i> Bước 2 ) Tìm tọa độ tâm I và tính bán kính của mặt cầu (S) </i>


<i> Bước 3 ) Theo đề bài mặt phẳng (P) tiếp xúc với mặt cầu ( S ) nên ta có :</i>
<i> Khoảng cách từ tâm I đến mặt phẳng (P ) bằng bán kính R</i>


<i> d</i>¿<i> (2) ; giải ( 2)( theo cơng thức : </i>|<i>A</i>|=<i>B⇔</i>¿<sub>¿</sub><i>)từ đó </i>


<i> tìm D’ thay D’ vào (1) ta có phương trình ( P)</i>
<b>BÀI TẬP</b>


<b>Bài 1.</b> Trong không gian với hệ trục toạ độ Oxyz, cho 4 điểm


<i>A( 1; –1; 2), B( 1; 3; 2), C( 4; 3; 2), D( 4; –1; 2) và mặt phẳng (P) có phương trình:</i>
. Gọi A’ là hình chiếu của A lên mặt phẳng Oxy. Gọi (S) là mặt cầu đi qua 4 điểm A


¢, B, C, D.


a, Viết phương trình mặt cầu tâm A và đi qua điểm B;
b, Viết phương trình mặt cầu đường kính AB;


c, Viết phương trình mặt cầu (S). Xác định toạ độ tâm và bán kính của đường trịn (C) là giao
của (P) và (S).


<b>Bài 2.</b> Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng


(P): và đường thẳng d: . Viết phương trình mặt cầu (S) có tâm I
thuộc d, I cách (P) một khoảng bằng 2 và (P) cắt (S) theo một đường trịn (C) có bán kính bằng
3.


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

mặt phẳng (P) đi qua hai điểm và song song với đường thẳng .
<b>Bài 4.</b> Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho đường thẳng


d: và mặt cầu (S): . Lập phương trình mặt phẳng (P)


song song với d và trục Ox, đồng thời tiếp xúc với mặt cầu (S).



<b>Bài 5.</b> Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt cầu (S): và mặt
phẳng (P): . Viết phương trình mặt phẳng (Q) đi qua điểm vng góc với
mặt phẳng (P) và tiếp xúc với mặt cầu (S).


<b>BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM</b>


<b>Câu 1:</b> Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng (R) qua A(4;-1;2) và chứa Oz.
A. (R ): x-2z =0 B. (R ): x+4y =0


C. (R ): 2y +z =0 D. (R ): x –3z +2 =0
<b>Câu 2:</b> Định các giá trị của m và n để hai mặt phẳng sau song song với nhau:
(P): 2x +my +3z –5=0 và (Q): nx –6y –6z +2=0.


A. m=1; n=-2 B. m=3; n=4
C. m=-3; n=4 D. m=3; n=-4.
<b>Câu 3:</b> Định giá trị của m để hai mặt phẳng sau vng góc với nhau:
(P): 3x –5y +mz –3=0 và (Q): mx +3y +2z+ 5=0.


A. m=1 B. m=2
C. m=3 D. m=4


<b>Câu 4: </b>Lập phương trình của mặt phẳng (P) đi qua gốc tọa độ O và song song với mặt phẳng
(Q) ; 5x –3y +2z +10=0.


A. (P): 5x –3y +2z +2 =0 B. (P): 5x –3y +2z +1=0
C. (P): 5x -3y +2z =0 D. (P): 5x +3y -2z =0


<b>Câu 5: </b>Lập phương trình của mặt phẳng (P) đi qua gốc tọa độ O và vng góc với hai mặt
phẳng:



(R ): 2x –y +3z –1=0; (π): x +2y +z =0.


A. (P): 7x –y –5z =0 B. (P): 7x –y +5z =0
C. (P): 7x +y –5z =0 D. (P): 7x +y +5z =0


<b>Câu 6: </b>Cho mặt phẳng (P): 2x –y +2z –3 =0. Lập phương trình của mặt phẳng (Q) song song với
mặt phẳng (P) biết (Q) cách (P) một khoảng bằng 9.


A. (Q): 2x –y +2z +24=0 B. (Q): 2x –y +2z –30=0
C. (Q): 2x –y +2z –18=0 D. A, B đều đúng


<b>Câu 7.</b> Lập phương trình tổng quát của mặt phẳng (α) chứa Ox và vng góc với mặt phẳng
(Q): 3x –4y +5z -12 =0


A. (α): x-z =0 B. (α): x +y=0
C. (α): 5y –4z =0 D. (α):5y +4z =0


<b>Câu 8:</b> Xác định góc (φ) của hai mặt phẳng (P): x +2y +2z –3=0 và(Q): 16x +12y –15z +10=0.
A. φ= 30º B. φ= 45º


C. cosφ = 2/15 D. φ= 60º


<b>Câu 9:</b> Cho mặt phẳng (P) : 2x –3y +6z +19=0 và điểm A(-2;4;3). Lập phương trình tổng quát
của mặt phẳng (Q) đi qua A và song song với (P).


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>Câu 10:</b> Gọi A,B,C lần lượt là hình chiếu của điểm M(2;3;-5) xuống mp(Oxy) ,(Oyz) , (Ozx).
Tính khoảng cách từ M đến mp(ABC)


A. 1 B. C. 5 D. Một đáp số khác



<b>Câu 11: </b>Cho m/c (S): và mp(P): 3x + 2y + 6z + 1 = 0. Gọi (C)


đường trịn giao tuyến của (P) và (S). Tính tọa độ tâm H của (C) là:


<b>A. </b> <b>B. </b> <b>C. </b> <b>D. </b>


<b>Câu 12: </b>Viết phương trình m/c (S) tiếp xúc với hai mp // (P): x – 2y + 2z – 6 = 0, (Q): x – 2y +
2z – 10 = 0 và có tâm I nằm trên trục y’Oy?


<b>A. </b> <b>B. </b>


<b>C. </b> <b>D. </b>


<b>Câu 13: </b>Phương trình mặt cầu tâm I(1; 2; -3) tiếp xúc mp(P): 4x – 2y + 4z – 3 = 0 là?


<b>A. </b> <b>B. </b>


<b>C. </b> <b>D. </b>


<b>Câu 14: </b>Viết ph.trình m/c (S) qua 3 điểm A(2; 0; 1), B(1; 3; 2), C(3; 2; 0) và có tâm nằm trong
mp(Oxy):


<b>A. </b> <b>B. </b>


<b>C. </b> <b>D. </b>


<b>BT tự luyện</b>


<i><b>Bài 1 ( Đề thi TN năm 2006 - ban KHTN):</b></i> Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho ba điểm


A(2;0;0); B(0;3;0); C(0;0;6). Gọi G là trọng tâm tam giác ABC. Viết phương trình mặt cầu
đường kính OG.


<i><b>Bài 2 ( Đề thi TN năm 2007- lần 1 - ban KHXH & NV):</b></i> Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz
cho mặt phẳng : x + 2y - 2z + 6 = 0. Viết phương trình mặt cầu (S) có tâm là gốc tọa độ O và
tiếp xúc với mặt phẳng .


<i><b>Bài 3 (NC):</b></i> Trong không gian Oxyz cho A(1;0;0), B(0;2;0), C(0;0;4).Viết phương trình mặt
cầu (S) ngoại tiếp tứ diện OABC.


Bài 4. Trong không gian cho A(-1;2;1), , .


a) Chứng minh ABC là tam giác vng.


b) Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng (ABC).


Bài 5. Trong không gian Oxyz, cho A(-2; 2; 4) , B(-2; 2; 0), C(-5; 2; 0), D(-2; 1; 0).


1. Viết phương trình mặt phẳng (ABC).Chứng tỏ A, B, C, D là bốn đỉnh của một tứ diện.
Tính chiều cao của tứ diện kẻ từ đỉnh A.


2. Viết phương trình mặt phẳng:


a) chứa trục Ox và điểm A b) chứa trục Oy và điểm B c) chứa trục Oz và điểm C
3. Viết phương trình mp chứa AB và song song CD


4. Viết phương trình các mp qua A và lần lượt song song các mp tọa độ.


5. Viết phương trình mp đi qua các điểm lần lượt là hình chiếu của A lên các trục toạ độ.
6. Viết phương trình mp đi qua A và vng góc với đường thẳng BC



</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<i>Phương trình tham số của đường thẳng đi qua điểm M0(x0;y0;z0) và có vectơ chỉ phương</i>


:


<i> Nếu a1, a2 , a3 đều khác khơng .Phương trình đường thẳng viết dưới dạng chính tắc như sau:</i>


<i> </i>


Vị Trí tương đối của các đường thẳng và các mặt phẳng:


<i><b>1)Vị trí tương đối của hai đường thẳng.</b></i>
Trong Kg Oxyz cho hai đường thẳng


d cóvtcp đi qua Mo;d’ có vtcp đi quaMo’


 <i><b>, cùng phương </b></i>d // d’ d ≡ d’


 <i><b>, không cùng phương </b></i> (I)


 dcắtd’HệPtrình (I) có một nghiệm
 d chéo d’Hệ Ptrình (I) vơ nghiệm
<i> CÁC CHÚ Ý:</i>
<i>1)Hai đường thẳng vng góc</i> <i>⇔</i>⃗<i>a<sub>⊥</sub>b</i>⃗<i><sub>⇔</sub>a</i>⃗.⃗<i>b</i>=0
<b> </b><i>3)Tìm giao điểm của hai đường thẳng:</i>


<i> Để tìm giao điểm của hai đường thẳng ta giải hệ phương trình tìm nghiệm ; nếu:</i>
-Hệ có một nghiệm duy nhất <i>⇔</i>hai đường thẳng cắt nhau


-Hệ có vơ số nghiệm <i>⇔</i>hai đường thẳng trùng nhau



-Hệ có vô nghiệm và hai vectơ chỉ phương cùng phương <i>⇔</i>hai đường thẳng


Song song


-Hệ có vơ nghiệm và hai vectơ chỉ phương không cùng phương <i>⇔</i>hai đường thẳng chéo nhau
<i><b> </b>7) CÁC BÀI TOÁN VỀ HÌNH CHIẾU VNG GĨC CỦA MỘT ĐIỂM </i>


<i>a) Tìm hình chiếu vng góc của điểm M</i><sub>(</sub><i>x</i><sub>0</sub><i>; y</i><sub>0</sub><i>; z</i><sub>0</sub><sub>)</sub><i><sub>trên các trục tọa độ </sub></i>


<i>b) -Trên trục hoành Ox là điểm A</i><sub>(</sub><i>x</i><sub>0</sub><i>;</i>0<i>;</i>0<sub>)</sub>
<i> -Trên trục hoành Oy là điểm B</i><sub>(</sub>0<i>; y</i><sub>0</sub><i>;</i>0<sub>)</sub>
<i> -Trên trục hoành Oz là điểm C</i><sub>(</sub>0<i>;</i>0<i>; z</i><sub>0</sub><sub>)</sub>


<i>c) Tìm hình chiếu vng góc của điểm M</i><sub>(</sub><i>x</i><sub>0</sub><i>; y</i><sub>0</sub><i>; z</i><sub>0</sub><sub>)</sub><i><sub>trên các mặt phẳng tọa độ </sub></i>


<i>-Trên trục mp( Oxy) là điểm A</i><sub>(</sub><i>x</i><sub>0</sub><i>; y</i><sub>0</sub><i>;</i>0<sub>)</sub>
<i> -Trên trục mp(Oyz) là điểm B</i><sub>(</sub>0<i>; y</i><sub>0</sub><i>; z</i><sub>0</sub><sub>)</sub>


<i> -Trên trục mp(Oz x) là điểm C</i><sub>(</sub><i>x</i><sub>0</sub><i>;</i>0<i>; z</i><sub>0</sub><sub>)</sub>


<i>d) Tìm hình chiếu vng góc của điểm M</i><sub>(</sub><i>x</i><sub>0</sub><i>; y</i><sub>0</sub><i>; z</i><sub>0</sub><sub>)</sub><i><sub> lên mặt phẳng (P)</sub></i>


<i> Ax + By + C z + D = 0 </i>
<i> HDG:</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<i> - Gọi (d) là đường thẳng đi qua M</i><sub>(</sub><i>x</i><sub>0</sub><i>; y</i><sub>0</sub><i>; z</i><sub>0</sub><sub>)</sub><i><sub> và vng góc với mặt phẳng (P); nên </sub></i>


<i> vectơ chỉ phương của đường thẳng (d) là a</i>⃗=(<i>A ;B ;C</i>)<i>; nên phương trình của (d) </i>
<i> là:</i>{<i>x=x</i><sub>0</sub>+At<sub>|{</sub><i>y</i>=<i>y</i><sub>0</sub>+Bt<sub>|</sub>



<i> - Ta có H</i>=(<i>d</i>)<i>∩</i>(<i>P</i>)<i>. Do đó tọa độ của H là nghiệm của hệ phương trình</i>
<i> </i>{<i>x</i>=<i>x</i><sub>0</sub>+At(1)

<sub>|</sub>

<sub>{</sub><i>y</i>=<i>y</i><sub>0</sub>+Bt(2)

<sub>|</sub>

<sub>{</sub><i>z</i>=<i>z</i><sub>0</sub>+Ct(3)

<sub>|</sub>

<i> ( giải hệ bằng phép thế)</i>
<i> d) Tìm hình chiếu vng góc của điểm M</i><sub>(</sub><i>x</i><sub>0</sub><i>; y</i><sub>0</sub><i>; z</i><sub>0</sub><sub>)</sub><i><sub> lên đường thẳng </sub></i>


<i> </i>{<i>x=x</i>0+<i>a</i>1<i>t</i>|{<i>y=y</i>0+<i>a</i>2<i>t</i>|<i> </i>
<i> HDG:</i>


- <i>Gọi H (x; y ;z) là hình chiếu của M</i><sub>(</sub><i>x</i><sub>0</sub><i>; y</i><sub>0</sub><i>; z</i><sub>0</sub><sub>)</sub><i><sub> lên đường thẳng . Ta có :</sub></i>


<i> </i>⃗<sub>MH</sub><sub>=</sub><sub>(</sub><i><sub>x − x</sub></i><sub>0</sub><i><sub>; y − y</sub></i><sub>0</sub><i><sub>; z− z</sub></i><sub>0</sub><sub>)</sub><i><sub>vng góc với vecto chỉ phương </sub>a</i>⃗=<sub>(</sub><i>a</i><sub>1</sub><i>;a</i><sub>2</sub><i>;a</i><sub>3</sub><sub>)</sub><i>; nên : </i>
<i> </i>⃗<sub>MH</sub><i><sub>⊥</sub></i><sub>⃗</sub><i><sub>a</sub><sub>⇔</sub></i>⃗<sub>MH.</sub><sub>⃗</sub><i><sub>a</sub></i><sub>=</sub><sub>0</sub><i><sub>⇔</sub><sub>a</sub></i><sub>1</sub><sub>(</sub><i><sub>x − x</sub></i><sub>0</sub><sub>)</sub><sub>+</sub><i><sub>a</sub></i><sub>2</sub><sub>(</sub><i><sub>y − y</sub></i><sub>0</sub><sub>)</sub><sub>+</sub><i><sub>a</sub></i><sub>3</sub><sub>(</sub><i><sub>z − z</sub></i><sub>)</sub><sub>=</sub><sub>0</sub><i><sub>(1)</sub></i>


<i> Mặt khác H ( x;y;z ) nằm trên đường thẳng . Nên x;y;z là nghiệm của hệ phương trình</i>
<i> (1) và phương trình của đường thẳng </i>


<i>8) BÀI TỐN TÌM TỌA ĐỘ ĐIỂM ĐỐI XỨNG VỚI MỘT ĐIỂM QUA ; MẶT </i>
<i>PHẲNG ;ĐƯỜNG THẲNG </i>


 <i>Tìm tọa độ của một điểm đối xứng với một điểm M qua mặt phẳng (P)</i>
Ta thực hiện theo các bước sau :


<i>Bước 1: Tìm tọa độ H là hình chiếu vng góc của M trên mặt phẳng ( P)</i>
<i>Bước 2: Gọi N là điểm đối xứng của M qua mặt phẳng ( P) . Ta có H là trung </i>
<i> Điểm MN ; tử đó tìm tọa độ điểm N</i>


 <i>Tìm tọa độ của một điểm đối xứng với một điểm M qua đường thẳng (d)</i>
Ta thực hiện theo các bước sau :


<i>Bước 1: Tìm tọa độ H là hình chiếu vng góc của M trên đường thẳng (d)</i>


<i>Bước 2: Gọi N là điểm đối xứng của M qua đường thẳng (d) . Ta có H là trung </i>
<i> Điểm MN ; tử đó tìm tọa độ điểm N</i>


<i>9)CÁC CƠNG THỨC VỀ KHOẢNG CÁCH: </i>
<i>- Khoảng cách từ một điểm đến đường thẳng :</i>


Chú ý : khoảng cách giữa 2 đường thẳng song song bằng khoảng cách
từ một điểm M trên đường thẳngnày đến đường thẳng kia


<i>- Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau </i>


<i>10)BÀI TỐN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH HÌNH CHIẾU VNG GĨC CỦA ĐƯỜNG THẲNG </i>
<i>LÊN MẶT PHẲNG </i>


<i>Cho đường thẳng ( d ) : </i>{<i>x</i>=x0+a1<i>t</i>|{<i>y=y</i>0+a2<i>t</i>|<i> và mặt phẳng ( P ) :Ax + By + Cz + D = 0</i>
<i>Để viết phương trình hình chiếu vng góc của đường thẳng ( d ) lên mặt phẳng ( P) ta thực </i>
hiện theo các bước sau:


<i>Bước 1: Đường thẳng ( d) đi qua điểm M</i><sub>(</sub><i>x</i><sub>0</sub><i>; y</i><sub>0</sub><i>; z</i><sub>0</sub><sub>)</sub><i><sub> và có vecto chỉ phương </sub>a</i>⃗=<sub>(</sub><i>a</i><sub>1</sub><i>;a</i><sub>2</sub><i>;a</i><sub>3</sub><sub>)</sub><i> . Mặt </i>
<i>phẳng ( P ) có vecto pháp tuyến n</i>⃗=(<i>A ;B ;C</i>)


<i>Bước 2: Xét vị trí tương đối của (d ) và ( P ). Bằng cách tính a</i>⃗.⃗<i>n</i>=<i>a</i><sub>1</sub>.<i>A</i>+<i>a</i><sub>2</sub>.<i>B</i>+<i>a</i><sub>3</sub>.<i>C</i>


<i>-TH1: Nếu a</i>⃗.⃗<i>n</i>=<i>a</i><sub>1</sub>.<i>A</i>+<i>a</i><sub>2</sub>.<i>B</i>+<i>a</i><sub>3</sub>.<i>C</i>=0<i>; thi ( d ) song song ( P). Trong trường hợp này ta giải như </i>
<i>sau:</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

<i><b>b)</b></i> <i>Đường thẳng ( d’) đi qua H và song song với ( d) ; đó chính là đường thẳng cần tìm </i>
<i>-TH2:Nếu a</i>⃗.⃗<i>n</i>=<i>a</i><sub>1</sub>.<i>A</i>+<i>a</i><sub>2</sub>.<i>B</i>+<i>a</i><sub>3</sub>.<i>C ≠</i>0<i>; thi ( d ) cắt ( P). Trong trường hợp này ta giải như sau : </i>
<i> a)Tìm tọa độ giao điểm N của ( d ) và ( P) ; </i>



<i> b)Tìm tọa độ H là hình chiếu vng góc của M trên ( P ) . </i>
<i> c) Đường thẳng đi qua hai điểm N và H là đường thẳng cần tìm</i>
<i> </i>


<b>B-BÀI TẬP:</b>


<b>Bài 1</b>. Trong không gian Oxyz cho A(2; 0; 3), :


<i>x</i>


2=


<i>y</i>


4=


<i>z</i>+3
1 ,
và 2x -3y + 5z - 4 = 0.


Viết phương trình đường thẳng trong mỗi trường hợp sau:


1) đi qua A và // với ; 2) qua A, vng góc với ;
3) qua A, vng góc với 4) qua A, cắt


5) qua A, vng góc , cắt


<b>Bài 2</b>: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm A(1;1;1) và mp(P): 2x - y + z + 3= 0


và đường thẳng .



1, Viết phương trình đường thẳng đi qua điểm A và vng góc với mặt phẳng .
2, Viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm A và vng góc với đường thẳng d.
3, Viết phương trình mặt cầu tâm A và tiếp xúc với mặt phẳng .


4, Tìm toạ độ điểm H là hình chiếu vng góc của A trên đường thẳng d.
5, Tìm tọa độ A’ đối xứng với A qua đường thẳng d.


<b>Bài tập trắc nghiệm</b>
<b>C©u 1 </b>


Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt cầu và đường


thẳng . Phương trình mặt phẳng (P) đi qua M(4;3;4), song song với đường


thẳng ∆ và tiếp xúc với mặt cầu (S)
<b>A. </b>


2x+y+2z-19=0 <b>B.</b>2x+y-2z-12=0<b> C. </b>x-2y+2z-1=0<b> D. </b>2x+y-2z-10=0


<b>C©u 2 : </b>


Trong khơng gian với hệ tọa độ Oxyz cho đường thẳng và


điểm A(2;3;1). Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa A và (d). Cosin của góc giữa
mặt phẳng (P) và mặt phẳng tọa độ (Oxy) là:


<b>A.</b> <b>B.</b> <b>C.</b> <b>D.</b>


<b>C©u 3 : </b>



Cho mặt phẳng và điểm . Hình chiếu vng góc của


A lên mặt phẳng là:


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

<b>C©u 4 : </b>


Cho điểm A(1;1;1) và đường thẳng .


Hình chiếu của A trên d có tọa
độ:


<b>A.</b> <b>B.</b> <b>C.</b> <b>D.</b>


<b>C©u 5: </b>


Trong hệ trục Oxyz , M’ là hình chiếu vng góc của trên Ox . M’ có toạ


độ


<b>A.</b> <b>B.</b> <b>C.</b> <b>D.</b>


<b>C©u 6: </b> <sub>Trong khơng gian Oxyz cho các điểm A(3; -4; 0), B(0; 2; 4), C(4; 2; 1). Tọa độ điểm </sub>


D trên trục Ox sao cho AD = BC là:
<b>A.</b>


D(0;0;0)
hoặc
D(0;0;6)



<b>B.</b>


D(0;0;2) hoặc D(0;0;8)


<b>C.</b>


D(0;0;-3)
hoặc
D(0;0;3)


<b>D.</b>


D(0;0;0) hoặc D(0;0;-6)


<b>C©u 7 : </b> <sub>Gọi H là hình chiếu vng góc của A(2; -1; -1) đến mặt phẳng (P) có phương trình </sub>


16x – 12y – 15z – 4 = 0. Độ dài của đoạn thẳng AH là:


<b>A.</b> <b>B.</b> <b>C.</b> <b>D.</b>


<b>C©u 8 : </b> <sub>Trong khơng gian Oxyz cho hai mặt phẳng (P): 2x+y-z-3=0 và </sub>


(Q): x+y+x-1=0. Phương trình chính tắc đường thẳng giao tuyến của hai mặt
phẳng (P) và (Q) là:


<b>A.</b> <b>B.</b>


<b>C.</b> <b>D.</b>



<b>C©u 9 : </b> <sub>Trong không gian Oxyz mp (P) đi </sub><i><b><sub>qua</sub></b></i><sub>B(0;-2;3) ,</sub><i><b><sub>song song</sub></b></i><sub> với đường thẳng d:</sub>


và <i><b>vng góc</b></i> với mặt phẳng (Q):x+y-z=0 có phương trình ?


<b>A.</b>


2x-3y+5z-9=0 <b>B.</b>




2x-3y+5z-9=0 <b>C.</b>




2x+3y-5z-9=0 <b>D.</b>



2x+3y+5z-9=0


<b>C©u 10 : </b>


Cho hai đường thẳng và


Khẳng định nào sau đây là đúng?
<b>A.</b>


cắt <b>B.</b> <b>C.</b>


;



<b>D.</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

nhau; trùng


nhau; nhau.


<b>C©u 11 : </b>


Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho đường thẳng và


điểm A(2;3;1). Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa A và (d). Cosin của góc giữa
mặt phẳng (P) và mặt phẳng tọa độ (Oxy) là:


<b>A.</b> <b>B.</b> <b>C.</b> <b>D.</b>


<b>C©u 12 : </b>


Cho đường thẳng d đi qua M(2; 0; -1) và có vectơ chỉ phương . Phương


trình tham số của đường thẳng d là:


<b>A.</b> <b>B.</b> <b>C.</b> <b>D.</b>


<b>C©u 12 : </b> <sub>Trong không gian Oxyz </sub><i><b><sub>mặt phẳng trung trực</sub></b></i><sub> của đoạn thẳng AB có phương </sub>


trình là ,với A(1;2;-3),B(-3;2;9)


<b>A.</b>


-x-3z-10=0 <b>B.</b>





-4x+12z-10=0 <b>C.</b>




-x-3z-10=0 <b>D.</b>



-x+3z-10=0
<b>C©u 13 : </b>


Cho điểm M(2; 1; 0) và đường thẳng D: . Đ ường thẳng d<b>đi qua </b>


<b>điểm M, cắt </b>và <b>vng góc</b> với D có vec tơ chỉ phương


<b>A.</b> <i><b>B.</b></i> <b>C.</b> <i><b>D.</b></i>


<b>Bài tập tự luyện</b>
<b>Bài 1:</b>Viết pt mặt phẳng trong mỗi trường hợp sau


a/ Đi qua điểm A(3;1;-1). B(2;-1;4) và vng góc với mặt phẳng (P): 2x-y+3z-4=0


b/ Đi qua điểm M(2,-1,2) song song với trục Oy và vng góc với mặt phẳng 2x-y+3z+4=0
c/ Đi qua điểm M(-2;3;1) và vng góc với hai mặt phẳng (P): 2x+y+2z-5 =0 và (Q): 3x+2y+z
-3 =0


d/ Cho mặt cầu (S): x2<sub> +y</sub>2<sub> + z</sub>2<sub> -6x -2y +4z +5 =0 và điểm M (4;3;0). Viết pt mặt phẳng (P) tiếp</sub>
xúc với mặt cầu (S) tại điểm M



<b>Bài 2</b>: Trong không gian Oxyz, cho 4 điểm A(3;-2;-2), B(3;2;0), C(0;2;1),D(-1;1;2)
a/Viết pt mặt phẳng (BCD) và mặt cầu tâm A và tiếp xúc với mặt phẳng (BCD)


b/ Viết pt mặt cầu đi qua ba điểm A(1;0;0), B(0;1;0), C(0;0;1) và có tâm I nằm trên mặt phẳng
x+y+z - 3=0


<b>Bài 3:</b> Trong không gian Oxyz cho A(2; 0; 3), :


<i>x</i>


2=


<i>y</i>


4=


<i>z</i>+3
1 ,
và 2x -3y + 5z - 4 = 0.


Viết phương trình đường thẳng trong mỗi trường hợp sau:


</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

3) qua A, vng góc với 4) qua A, cắt
5) qua A, vuông góc , cắt


<b>Bài 4</b>: Trong khơng gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm A(1;1;1) và mp(P): 2x - y + z + 3= 0


và đường thẳng .



1, Viết phương trình đường thẳng đi qua điểm A và vng góc với mặt phẳng .
2, Viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm A và vng góc với đường thẳng d.
3, Viết phương trình mặt cầu tâm A và tiếp xúc với mặt phẳng .


4, Tìm toạ độ điểm H là hình chiếu vng góc của A trên đường thẳng d.
5, Tìm tọa độ A’ đối xứng với A qua đường thẳng d.


<b>Bài 5</b>: Tìm giao điểm của đường thẳng (d) và mp (P): - x+2y-z+3=0


<b>Bài 6</b>: Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm A(1;1;1) và mp(P): 2x - y + z + 3= 0


và đường thẳng .


1, Viết phương trình đường thẳng đi qua điểm A và vng góc với mặt phẳng .
2, Viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm A và vuông góc với đường thẳng d.
3, Viết phương trình mặt cầu tâm A và tiếp xúc với mặt phẳng .


4, Tìm toạ độ điểm H là hình chiếu vng góc của A trên đường thẳng d.
5, Tìm tọa độ A’ đối xứng với A qua đường thẳng d.


<b>Bài 7. </b>(TN 2013): Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho M(-1; 2; 1) và
1, Viết phương trình tham số của đường thẳng d đi qua M và vng góc với .
2, Viết phương trình mặt cầu tâm là gốc toạ độ và tiếp xúc với .


<b>Bài 8.</b> (TN 2013): Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho A(-1; 1; 0) và đường thẳng


1, Viết phương trình mặt phẳng đi qua gốc toạ độ và vng góc với d
2, Tìm toạ độ điểm M thuộc d sao cho .


<b>Bài 9.(ĐHKD – 2013).</b> Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho A(-1; -1; -2), B(0; 1; 1) và


mặt phẳng . Tìm toạ độ hình chiếu của A trên . Viết ptmp đi qua A, B và
vng góc với .


</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

<b>Bài 11. (D 2014)</b> Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho mặt phẳng (P): 6x + 3y – 2z – 1 = 0
và mặt cầu (S): x² + y² + z² – 6x – 4y – 2z – 11 = 0. Chứng minh mặt phẳng (P) cắt mặt cầu (S)
theo giao tuyến là một đường tròn (C). Tìm tọa độ tâm của (C).


<b>Bài 12. (B 2014)</b> Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm A(1; 0; –1) và đường thẳng d:
. Viết phương trình mặt phẳng đi qua và vng góc với d. Tìm tọa độ hình chiếu
vng góc của A trên d.


<b>Bài 13. (CĐ 2014)</b> Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho các điểm A(2; 1; –1), B(1; 2; 3) và
mặt phẳng (P): x + 2y – 2z + 3 = 0. Tìm tọa độ hình chiếu vng góc của A trên (P). Viết
phương trình mặt phẳng chứa A, B và vng góc với mặt phẳng (P).


<b>Bài 14. (TN 2014)</b> Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho điểm A(1; –1; 0) và mặt phẳng (P)
có phương trình 2x – 2y + z – 1 = 0.


a. Viết phương trình tham số đường thẳng đi qua A và vng góc với (P).


b. Tìm điểm M thuộc (P) sao cho AM vng góc với OA và độ dài đoạn AM bằng ba lần khoảng
cách từ A đến (P).


</div>

<!--links-->

×