Bài 6 trang 92 SGK Hình học 12

Đề bài

Trong hệ toạ độ \(Oxyz\), cho mặt phẳng \((α)\) có phương trình \(3x + 5y - z -2 = 0\) và đường thẳng \(d\) có phương trình \(\left\{ \matrix{x = 12 + 4t \hfill \cr y = 9 + 3t \hfill \cr z = 1 + t. \hfill \cr} \right.\)

a) Tìm giao điểm \(M\) của đường thẳng \(d\) và mặt phẳng \((α)\).

b) Viết phương trình mặt phẳng \((β)\) chứa điểm \(M\) và vuông góc với đường thẳng \(d\).

Hướng dẫn giải

a) Tham số hóa tọa độ điểm M dạng \(M\left( {12 + 4t;9 + 3t;1 + t} \right)\), thay điểm M vào phương trình mặt phẳng \(\alpha\).

b) \(\left( \beta  \right) \bot \left( d \right) \Rightarrow {\overrightarrow n _{\left( \beta  \right)}} = {\overrightarrow u _{\left( d \right)}}\). Viết phương trình mặt phẳng đi qua N và nhận \({\overrightarrow u _{\left( d \right)}}\) là 1 VTPT.

Lời giải chi tiết

a) Vì \( M \in d\) nên \(M\left( {12 + 4t;9 + 3t;1 + t} \right)\), thay vào phương trình \((α)\), ta có: \(3(12 + 4t) + 5( 9 + 3t) - (1 + t) - 2 = 0\).

\(\Rightarrow 26t + 78 = 0\) \( \Rightarrow  t = - 3\) \( \Rightarrow  M(0; 0; - 2)\).

b) Vectơ \(\overrightarrow u (4; 3; 1)\) là vectơ chỉ phương của \(d\). Mặt phẳng \((β)\) vuông góc với \(d\) nhận \(\overrightarrow u \) làm vectơ pháp tuyến. Vì \(M(0; 0; -2) ∈ (β)\) nên phương trình \((β)\) có dạng:

\(4(x - 0) + 3(y - 0) + (z + 2) = 0\)

hay \(4x + 3y + z + 2 = 0\)