Vị trí tương đối giữa hai mặt phẳng

Vị trí tương đối giữa hai mặt phẳng

4/5

Tác giả: Thầy Tùng

Đăng ngày: 19 Aug 2022

Lưu về Facebook:
Hình minh họa Vị trí tương đối giữa hai mặt phẳng

Lý thuyết về Vị trí tương đối giữa hai mặt phẳng

Cho hai mặt phẳng: $(P): a_1x + b_1y + c_1z = 0$ và $(Q): a_2x + b_2y + c_2z = 0$.

  1. Hai mặt phẳng cắt nhau khi và chỉ khi $$a_1 : b_1 : c_1 \ne a_2 : b_2 : c_2.$$
  2. Hai mặt phẳng song song khi và chỉ khi $$\dfrac{a_1}{a_2} = \dfrac{b_1}{b_2} = \dfrac{c_1}{c_2} \ne \dfrac{d_1}{d_2}.$$
  3. Hai mặt phẳng trùng nhau khi và chỉ khi $$\dfrac{a_1}{a_2} = \dfrac{b_1}{b_2} = \dfrac{c_1}{c_2} = \dfrac{d_1}{d_2}.$$
  4. Đặc biệt,hai mặt phẳng vuông góc với nhau khi và chỉ khi $$a_1a_2 + b_1b_2 + c_1c_2 = 0.$$

Bài tập tự luyện có đáp án

Câu 1: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng $\left( P \right):2\text{x}-y+5\text{z}-4=0;$
$\left( Q \right):-\text{x+3}y+\text{z}+2017=0$. Khi đó khẳng định nào sau đây là đúng

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Ta có
\(\begin{align}
& \dfrac{{{A}_{1}}}{{{A}_{2}}}=\dfrac{2}{-1};\dfrac{{{B}_{1}}}{{{B}_{2}}}=\dfrac{-1}{3};\dfrac{{{C}_{1}}}{{{C}_{2}}}=\dfrac{5}{1} \\
& \Rightarrow \dfrac{{{A}_{1}}}{{{A}_{2}}}\ne \dfrac{{{B}_{1}}}{{{B}_{2}}}\ne \dfrac{{{C}_{1}}}{{{C}_{2}}} \\
\end{align}\)
\({{A}_{1}}{{A}_{2}}+{{B}_{1}}{{B}_{2}}+{{C}_{1}}{{C}_{2}}=2.(-1)+\left( -1 \right).3+5.1=0\)
$\Rightarrow \left( P \right)$và $\left( Q \right)$vuông góc với nhau

Câu 2: Cho hai mặt phẳng $\left( P \right):3\text{x}-y+2\text{z}-6=0;\left( Q \right):6\text{x}-2y+4\text{z}-3=0$. Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng ?

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Vector pháp tuyến cùng phương và hệ số tự do của mặt phẳng khác nhau

Câu 3: Với giá trị nào sau đây của $m$, hai mặt phẳng $\left( P \right):x-my+z-2=0$ và $\left( Q \right):-2\text{x}+y+z=0$ vuông góc với nhau?

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

$\left( P \right)\bot \left( Q \right)\Leftrightarrow \overrightarrow{{{n}_{P}}}.\overrightarrow{{{n}_{Q}}}=0\Leftrightarrow -2-m+1=0\Leftrightarrow m=-1$

Câu 4: Trong các mặt phẳng sau, mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng $\left( P \right):\,x+y-z=0$ là

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng $\left( P \right)$ nếu tích vô hướng của hai vecto pháp tuyến bằng $0\Rightarrow $ Chọn đáp án $x+z-3=0$

Câu 5: Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai mặt phẳng\(({{P}_{1}})\): \({{A}_{1}}x+{{B}_{1}}y+{{C}_{1}}z+{{D}_{1}}=0\) và \(({{P}_{2}})\): \({{A}_{2}}x+{{B}_{2}}y+{{C}_{2}}z+{{D}_{2}}=0\). Chọn các khẳng định đúng
I.   \(({{P}_{1}})\)cắt \(({{P}_{2}})\) \( \Leftrightarrow {A_1}:{B_1}:{C_1} \ne {A_2}:{B_2}:{C_2}\) II.   \(({P_1})//({P_2}) \Leftrightarrow \dfrac{{{A_1}}}{{{A_2}}} = \dfrac{{{B_1}}}{{{B_2}}} = \dfrac{{{C_1}}}{{{C_2}}}\)
III.   \(({{P}_{1}})\)\(\equiv \) \(({{P}_{2}})\)\(\leftrightarrow \dfrac{{{A}_{1}}}{{{A}_{2}}}=\dfrac{{{B}_{1}}}{{{B}_{2}}}=\dfrac{{{C}_{1}}}{{{C}_{2}}}=\dfrac{{{D}_{1}}}{{{D}_{2}}}\)
IV.  \({P_1})//({P_2}) \Leftrightarrow \dfrac{{{A_1}}}{{{A_2}}} = \dfrac{{{B_1}}}{{{B_2}}} = \dfrac{{{C_1}}}{{{C_2}}} \ne \dfrac{{{D_1}}}{{{D_2}}}\)

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Vị trí tương đối giữa \(({{P}_{1}})\) và \(({{P}_{2}})\)
\(({{P}_{1}})\)cắt \(({{P}_{2}})\) \(\Leftrightarrow {{A}_{1}}:{{B}_{1}}:{{C}_{1}} \ne {{A}_{2}}:{{B}_{2}}:{{C}_{2}}\).
\(({{P}_{1}})\)//\(({{P}_{2}})\)\(\Leftrightarrow \dfrac{{{A}_{1}}}{{{A}_{2}}}=\dfrac{{{B}_{1}}}{{{B}_{2}}}=\dfrac{{{C}_{1}}}{{{C}_{2}}}\ne \dfrac{{{D}_{1}}}{{{D}_{2}}}\)
\(({{P}_{1}})\)\(\equiv \)\(({{P}_{2}})\)\(\Leftrightarrow \dfrac{{{A}_{1}}}{{{A}_{2}}}=\dfrac{{{B}_{1}}}{{{B}_{2}}}=\dfrac{{{C}_{1}}}{{{C}_{2}}}=\dfrac{{{D}_{1}}}{{{D}_{2}}}\)
Nếu chỉ cho \(\dfrac{{{A}_{1}}}{{{A}_{2}}}=\dfrac{{{B}_{1}}}{{{B}_{2}}}=\dfrac{{{C}_{1}}}{{{C}_{2}}}\) thì chưa thể kết luận được hai mặt phẳng đó song song hay trùng nhau.
Suy ra loại tất cả các đáp án chứa khẳng định II

Câu 6: Cho phương trình hai mặt phẳng \(\left( P \right):x + 2y - z + 5 = 0\) và \(\left( Q \right):2{\rm{x}} + 3y - 7{\rm{z}} - 4 = 0\) , khi đó kết luận nào sau đây là đúng ?

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Ta thấy: $\dfrac{1}{2}\ne \dfrac{2}{3}\ne \dfrac{-1}{-7}$. Vậy: $\left( P \right)$ cắt $\left( Q \right)$

Câu 7: Trong các mặt phẳng sau, mặt phẳng nào không vuông góc với mặt phẳng $\left( P \right):\,x-y-1=0$

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Ta thấy mặt phẳng $x-y=0$ song song với mặt phẳng $\left( P \right):\,x-y-1=0$ nên chọn đáp án $x-y=0$

Câu 8: Tọa độ giao điểm của $3$ mặt phẳng $x=2;y=3$ và $x+y+z=0$ là:

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Với $x=2;y=3$ thay vào $x+y+z=0$ ta được $z=-5$
Vậy tọa độ giao điểm cần tìm là $\left( 2;3;-5 \right)$