Trong không gian OxyzOxyz cho mặt phẳng (α)(α) đi qua điểm M0(x0;y0;z0)M0(x0;y0;z0) có vectơ pháp tuyến →n(a;b;c)→n(a;b;c). Khi đó phương trình mặt phẳng (α)(α) là: a(x−x0)+b(y−y0)+c(z−z0)=0.a(x−x0)+b(y−y0)+c(z−z0)=0.
Ngược lại, mỗi phương trình dạng Ax+By+Cz+D=0Ax+By+Cz+D=0 với A2+B2+C2>0A2+B2+C2>0 đều là phương trình của một mặt phẳng xác định với một vectơ pháp tuyến là →n′=(A;B;C)..
Chú ý. Phương trình các mặt phẳng tọa độ:
Mặt phẳng (Oxy) đi qua O(0;0;0)và nhận →k(0;0;1) làm vecto pháp tuyến nên có phương trình là: z=0
Một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (α):2x+3y+z+2=0 là →n2=(2;3;1) .
Mặt phẳng (P):x−2y+2=0 có một vectơ pháp tuyến là →n3=(1;−2;0) .
Phương trình mặt phẳng đi qua điểm A(2,0,0); B(0,−3,0); C (0,0,2) là x2+y−3+z2=1 .
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào dưới đây là phương trình mặt phẳng đi qua điểmM(1;2;−3) và có một vectơ pháp tuyến →n=(1;−2;3)?
Phương trình mặt phẳng P có dạng (x−1)−2(y−2)+3(z+3)=0⇔x−2y+3z+12=0
M(3;4;−2) thuộc mặt phẳng (R):x+y−7=0.
Phương trình mặt phẳng cần tìm có dạng: 1(x−0)+2(x−0)+3(x−0)=0⇔x+2y+3z=0
Từ phương trình mặt phẳng (P):x+y−z=0 ta có một vectơ pháp tuyến của (P) là: →n=(1;1;−1) .
Phương trình đường thẳng đi qua điểm A(xo,yo,zo) và có vectơ pháp →n(A,B,C) tuyến là A(x−xo)+B(y−yo)+C(z−zo)=0
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, phương trình nào dưới đây là phương trình của mặt phẳng (Oyz) ?
Mặt phẳng (Oyz) vuông góc với trục Ox do đó nó nhận (1,0,0) là vecto pháp tuyến, hơn nữa (Oyz) đi qua điểm O(0,0,0) Vậy phương trình mặt phẳng (Oyz) là 1(x−0)+0(y−0)+0(z−0)=0 hay x=0
Mặt phẳng (P) có một véctơ pháp tuyến là : →n(A;B;0) và →k=(0;0;1) mà →n.→k=0 nên (P) song song với trục Oz.
Mặt phẳng (P):3x−11z+40=0 có một vectơ pháp tuyến là →n=(3;0;−11) .
Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (α):x+y+z−6=0. Điểm nào dưới đây không thuộc mặt phẳng (α) ?
Thế tọa độ điểm m vào (α) thấy không thỏa mãn nên M không thuộc (α)
Phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn: x−1+y−2+z3=1⇔6x+3y−2z+6=0 .
Vì (α) là mặt phẳng trung trực của AB nên vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (α) là : →nα=→AB=(2;4;−2)=2(1;2;−1) , từ đây ta suy ra →n1=(1;2;−1) là một vectơ pháp tuyến của (α)
Áp dụng công thức phương trình đoạn chắn ta suy mặt phẳng (MNP) có phương trình là x2+y−1+z2=1 .
“Trong hệ tọa độ Oxyz, với bốn điểm A,B,C,D cho trước ta luôn viết được phương trình mặt phẳng đi qua bốn điểm đó ” sai vì có thể bốn điểm không đồng phẳng.
“Trong hệ tọa độ Oxyz, với ba điểm A,B,C cho trước ta luôn viết được phương trình mặt cầu đi qua ba điểm đó ” sai vì ba điểm không xác định được mặt cầu.
“Trong hệ tọa độ Oxyz, với bốn điểm A,B,C,D cho trước ta luôn viết được phương trình mặt cầu đi qua bốn điểm đó “ sai vì nếu bốn điểm đồng phẳng thì chưa chắc tồn tại mặt cầu đi qua bốn điểm đó.
Chọn khẳng định: “Nếu D=0 thì (P) đi qua gốc tọa độ”
+ “Nếu A=0,B≠0,C≠0 thì (P) luôn song song với trục Ox” sai vì có thể (P)chứa Ox
+ “Nếu A=B=0,C≠0 thì (P) luôn song song với mặt phẳng (Oxy)” sai vì có thể (P) trùng (Oxy)
+ “Nếu A=C=0,B≠0 thì (P) luôn chứa trục Oy” sai vì có thể (P)song song với Oy
Mặt phẳng (Oxz) đi qua O(0;0;0) có véc tơ pháp tuyến →j=(0;1;0) .
Nên mặt phẳng (Oxz) có phương trình là: y=0 .
Mặt phẳng (P) qua A(−1;2;1) và vuông góc với AB nên có một vectơ pháp tuyến là →AB=(3;−1;−1) . Do đó mặt phẳng (P) có phương trình là: 3(x+1)−1(y−2)−1(z−1)=0
3x−y−z+6=0 .
Từ phương trình mặt phẳng (P):x+2y+3z−1=0 ta có vectơ pháp tuyến của (P) là →n4=(1;2;3) .
Điểm M(−1;2;0) có hình chiếu lên mặt phẳng (P):z=3 là N(−1;2;3)
Mặt phẳng (xOz) đi qua O(0;0;0)và nhận →j(0;1;0) làm vecto pháp tuyến nên có phương trình là: y=0
Thay tọa độ các điểm M,N,P,Q vào phương trình (P) ta thấy tọa độ của M thỏa mãn phương trình (P)
Thay tọa độ (1;0;2) vào phương trình (P):2x+6y−3z+4=0 ta thấy thỏa mãn. Suy ra điểm có tọa độ (1;0;2) là thuộc mặt phẳng (P)
Thay tọa độ điểm (1;1;1) thấy không thỏa mãn phương trình mặt phẳng (P):2x−y+3z=0 nên (1;1;1)∉(P)
Phương trình dạng ax+by+cz+d=0 là phương trình mặt phẳng
Ta có 1−2.1+6−5=0 nên M∈(P)
Mặt phẳng (ABC) có phương trình là xa+yb+zc=1
Mà 2a−2b+1c=1 nên mặt phẳng (ABC) luôn đi qua điểm có tọa độ (2;−2;1)
Mặt phẳng (Oxz) có phương trình là: y=0 .