Trang 1/40
CHỦ ĐỀ 3. PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG A. TỔNG HỢP LÝ THUYẾT
I. Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng
• Vectơ 0 n ≠
là vectơ pháp tuyến (VTPT) nếu giá của n
vuông góc với mặt phẳng ( ) α
• Chú ý:
Nếu n
là một VTPT của mặt phẳng ( ) α thì kn
( 0) k ≠ cũng là một VTPT của mặt
phẳng( ) α .
Một mặt phẳng được xác định duy nhất nếu biết một điểm nó đi qua và một VTPT của nó. Nếu ,u v
có giá song song hoặc nằm trên mặt phẳng ( ) α thì [ , ] n u v =
là một VTPT của
( ) α .
II. Phương trình tổng quát của mặt phẳng
Trong không gian Oxyz , mọi mặt phẳng đều có dạng phương trình:
0 Ax By Cz D + + + = với 2 2 2 0 A B C + + ≠
Nếu mặt phẳng ( ) α có phương trình 0 Ax By Cz D + + + = thì nó có một VTPT là
( ; ; ) n A B C
.
Phương trình mặt phẳng đi qua điểm 0 0 0 0 ( ; ; ) M x y z và nhận vectơ ( ; ; ) n A B C
khác 0
là
VTPT là: 0 0 0 ( ) ( ) ( ) 0 A x x B y y C z z − + − + − = .
• Các trường hợp riêng Xét phương trình mặt phẳng ( ) α : 0 Ax By Cz D + + + = với 2 2 2 0 A B C + + ≠
Nếu 0 D = thì mặt phẳng ( ) α đi qua gốc tọa độ O .
Nếu 0, 0, 0 A B C = ≠ ≠ thì mặt phẳng ( ) α song song hoặc chứa trục Ox .
Nếu 0, 0, 0 A B C ≠ = ≠ thì mặt phẳng ( ) α song song hoặc chứa trục Oy .
Nếu 0, 0, 0 A B C ≠ ≠ = thì mặt phẳng ( ) α song song hoặc chứa trục Oz .
Nếu 0, 0 A B C = = ≠ thì mặt phẳng ( ) α song song hoặc trùng với ( ) Oxy .
Nếu 0, 0 A C B = = ≠ thì mặt phẳng ( ) α song song hoặc trùng với ( ) Oxz .
Nếu 0, 0 B C A = = ≠ thì mặt phẳng ( ) α song song hoặc trùng với ( ) Oyz .
Trang 2/40
Chú ý:
Nếu trong phương trình ( ) α không chứa ẩn nào thì ( ) α song song hoặc chứa trục tương
ứng.
Phương trình mặt phẳng theo đoạn chắn ( ): 1 x y z a b c + + = α . Ở đây ( ) α cắt các trục tọa độ
tại các điểm ( ) ;0;0 a , ( ) 0; ;0 b , ( ) 0;0;c với 0 abc ≠ .
III. Khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng.
• Trong không gian Oxyz , cho điểm 0 0 0 0 (x ; ; ) M y z và mặt phẳng ( ): 0 Ax By Cz D α + + + =
Khi đó khoảng cách từ điểm 0 M đến mặt phẳng ( ) α được tính:
0 0 0 0 2 2 2 | | ( ,( )) Ax By Cz D d M A B C
IV. Góc giữa hai mặt phẳng
Trong không gian Oxyz , cho hai mặt phẳng ( ) 1 1 1 1 : 0 A x B y C z D α + + + = và
( ) 2 2 2 2 : 0. A x B y C z D β + + + =
Góc giữa ( ) α và ( ) β bằng hoặc bù với góc giữa hai VTPT , n n α β
. Tức là:
( ) ( ) ( ) ( )
1 2 1 2 1 2
2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2
. cos , cos , . .
n n A A B B C C n n n n A B C A B C
α β
α β
α β
+ + α β = = = + + + +
V. Một số dạng bài tập về viết phương trình mặt phẳng
Dạng 1: Viết phương trình mặt phẳng khi biết một điểm và vectơ pháp tuyến của nó. Phương pháp giải
Áp dụng cách viết phương trình mặt phẳng đi qua 1 điểm và có 1 VTPT. Dạng 2: Viết phương trình mặt phẳng ( ) α đi qua 1 điểm ( ) 0 0 0 0 ; ; M x y z và song song với 1 mặt
phẳng ( ): 0 Ax By Cz D + + + = β cho trước.
Phương pháp giải Cách 1: Thực hiện theo các bước sau:
1. VTPT của ( ) β là ( ) ; ; . n A B C =
β
2. ( ) α //( ) β nên VTPT của mặt phẳng ( ) α là ( ) ; ; . n n A B C = =
α β
3. Phương trình mặt phẳng ( ) α : ( ) ( ) ( ) 0 0 0 0. A x x B y y C z z − + − + − =
Cách 2:
1. Mặt phẳng ( ) α //( ) β nên phương trình( ) P có dạng: 0 Ax By Cz D′ + + + = (*), với D D ′ ≠ .
2. Vì ( ) P qua 1 điểm ( ) 0 0 0 0 ; ; M x y z nên thay tọa độ ( ) 0 0 0 0 ; ; M x y z vào (*) tìm được D′ .
Dạng 3: Viết phương trình mặt phẳng ( ) α đi qua 3 điểm A , B , C không thẳng hàng.
Phương pháp giải
1. Tìm tọa độ các vectơ: , . AB AC
Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.