Giải bài tập toán 12 bài phương trình mặt phẳng năm 2024

Tài liệu gồm 267 trang, tổng hợp lý thuyết, các dạng toán và bài tập tự luận + trắc nghiệm chuyên đề phương trình mặt phẳng, từ cơ bản đến nâng cao, có đáp án và lời giải chi tiết, giúp học sinh lớp 12 tham khảo khi học chương trình môn Toán 12.

BÀI 2. PHƯƠNG TRÌNH MẶT PHẲNG.

  1. LÝ THUYẾT. II. HỆ THỐNG BÀI TẬP TỰ LUẬN. + Dạng 1. Viết phương trình mặt phẳng (α) khi biết một điểm M và vectơ pháp tuyến n của nó. + Dạng 2. Viết phương trình mặt phẳng (α) đi qua một điểm M và song song với một mặt phẳng (β) cho trước. + Dạng 3. Viết phương trình mặt phẳng (α) đi qua ba điểm A, B, C không thẳng hàng. + Dạng 4. Viết phương trình mặt phẳng (α) qua hai điểm A, B và vuông góc với mặt phẳng (β). + Dạng 5. Viết phương trình mặt phẳng (α) đi qua một điểm M và vuông góc với hai mặt phẳng (P), (Q) cho trước. + Dạng 6. Viết phương trình mặt phẳng (α) song song với mặt phẳng (β) và cách (β) một khoảng k cho trước. + Dạng 7. Viết phương trình mặt phẳng (α) song song với mặt phẳng (β) cho trước và cách điểm M một khoảng k cho trước. + Dạng 8. Viết phương trình mặt phẳng (α) tiếp xúc với mặt cầu (S). + Dạng 9. Viết phương trình mặt phẳng (α) đi qua điểm M và vuông góc với đường thẳng ∆. + Dạng 10. Viết phương trình mặt phẳng(α) chứa đường thẳng ∆, vuông góc với mặt phẳng (β) hoặc đi qua một điểm, chứa đường thẳng ∆, vuông góc với mặt phẳng (β). + Dạng 11. Viết phương trình mặt phẳng(α) chứa đường thẳng ∆ và song song với ∆’ (∆ và ∆’ chéo nhau). + Dạng 12. Viết phương trình mặt phẳng (α) chứa đường thẳng ∆ và một điểm M. + Dạng 13. Viết phương trình mặt phẳng (α) chứa hai đường thẳng cắt nhau ∆ và ∆’. + Dạng 14. Viết phương trình mặt phẳng (α) chứa hai đường thẳng song song ∆ và ∆’. + Dạng 15. Viết phương trình mặt phẳng (α) đi qua một điểm M và song song với hai đường thẳng ∆ và ∆’ chéo nhau cho trước. + Dạng 16. Viết phương trình mặt phẳng (α) chứa một đường thẳng ∆ và tạo với một mặt phẳng (β) cho trước một góc ϕ cho trước. III. HỆ THỐNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM. 1. Bài tập trắc nghiệm trích từ đề tham khảo và đề chính thức của Bộ Giáo dục và Đào tạo từ năm 2017 đến nay. 2. Bài tập trắc nghiệm mức độ 5 – 6 điểm (nhận biết). 3. Bài tập trắc nghiệm mức độ 7 – 8 điểm (thông hiểu). 4. Bài tập trắc nghiệm mức độ 9 – 10 điểm (vận dụng – vận dụng cao).
  • Phương Pháp Toạ Độ Trong Không Gian

Ghi chú: Quý thầy, cô và bạn đọc có thể chia sẻ tài liệu trên TOANMATH.com bằng cách gửi về: Facebook: TOÁN MATH Email: [email protected]

VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải SBT Toán 12 bài 2: Phương trình mặt phẳng, hy vọng tài liệu sẽ là nguôn thông tin hay để phục vụ công việc học tập của các bạn học sinh được tốt hơn. Mời thầy cô và các bạn học sinh cùng tham khảo.

Giải SBT Toán 12 bài 2

Bài 3.17 trang 113 sách bài tập (SBT) – Hình học 12

Viết phương trình mặt phẳng (α) trong các trường hợp sau:

  1. (α) đi qua điểm M(2;0; 1) và nhận n→=(1;1;1) làm vecto pháp tuyến;
  1. (α) đi qua điểm A(1; 0; 0) và song song với giá của hai vecto u→=(0;1;1), v→=(−1;0;2);
  1. (α) đi qua ba điểm M(1;1;1), N(4; 3; 2), P(5; 2; 1).

Hướng dẫn làm bài:

  1. Phương trình (α) có dạng: (x – 2)+ (y) + (z – 1) = 0 hay x + y + z – 3 = 0
  1. Hai vecto có giá song song với mặt phẳng (α) là: u→=(0;1;1) và v→=(−1;0;2).

Suy ra (α) có vecto pháp tuyến là n→=u→∧v→=(2;−1;1)

Mặt phẳng (α) đi qua điểm A(1; 0; 0) và nhận n→=(2;−1;1) là vecto pháp tuyến. Vậy phương trình của (α) là: 2(x – 1) – y +z = 0 hay 2x – y + z – 2 = 0

  1. Hai vecto có giá song song hoặc nằm trên (α) là: MN→=(3;2;1) và MP→=(4;1;0)

Suy ra (α) có vecto pháp tuyến là n→=MN→∧MP→=(−1;4;−5)

Vậy phương trình của (α) là: -1(x – 1) + 4(y – 1) – 5(z – 1) = 0 hay x – 4y + 5z – 2 = 0

Bài 3.18 trang 113 sách bài tập (SBT) – Hình học 12

Viết phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB với A(1; -2; 4), B(3; 6; 2).

Hướng dẫn làm bài

Đoạn thẳng AB có trung điểm là I(2; 2; 3)

Mặt phẳng trung trực của đoạn AB đi qua I và có vecto pháp tuyến là n→=IB→=(1;4;−1). Phương trình mặt phẳng trung trực của đoạn AB là:

1(x – 2) + 4(y – 2) – 1(z – 3) = 0 hay x + 4y – z – 7 = 0.

Bài 3.19 trang 113 sách bài tập (SBT) – Hình học 12

Cho tứ diện có các đỉnh là A(5; 1; 3), B(1; 6; 2), C(5; 0 ; 4), D(4; 0 ; 6)

  1. Hãy viết phương trình mặt phẳng (ABC).
  1. Hãy viết phương trình mặt phẳng (α) đi qua điểm D và song song với mặt phẳng (ABC).

Hướng dẫn làm bài:

  1. Ta có: AB→=(−4;5;−1) và AC→=(0;−1;1) suy ra n→=AB→∧AC→=(4;4;4)

Do đó (ABC) có vecto pháp tuyến là n→=(4;4;4) hoặc n→′=(1;1;1)

Suy ra phương trình của (ABC) là: (x – 5) + (y – 1) + (z – 3) = 0 hay x + y + z – 9 =0

  1. Mặt phẳng (α) đi qua điểm D và song song với mặt phẳng (ABC) nên (α) cũng có vecto pháp tuyến là n→′=(1;1;1)

Vậy phương trình của (α) là: (x – 4) + (y) + (z – 6) = 0 hay x + y + z – 10 = 0.

Bài 3.20 trang 113 sách bài tập (SBT) – Hình học 12

Hãy viết phương trình mặt phẳng (α) đi qua gốc tọa độ O(0; 0; 0) và song song với mặt phẳng (β): x + y + 2z – 7 = 0.

Hướng dẫn làm bài

Mặt phẳng (α) song song với mặt phẳng (β): x + y + 2z – 7 = 0

Vậy phương trình của (α) có dạng: x + y + 2z + D = 0

(α) đi qua gốc tọa độ O(0; 0; 0) suy ra D = 0.

Vậy phương trình của (α) là x + y + 2z = 0.

Bài 3.21 trang 113 sách bài tập (SBT) – Hình học 12

Lập phương trình mặt phẳng (α) đi qua hai điểm A(0; 1; 0), B(2; 3; 1) và vuông góc với mặt phẳng (β): x + 2y – z = 0.

Hướng dẫn làm bài:

Mặt phẳng (α) đi qua hai điểm A, B và vuông góc với mặt phẳng (β): x + 2y – z = 0.

Vậy hai vecto có giá song song hoặc nằm trên (α) là AB→=(2;2;1) và nβ→=(1;2;−1)

Suy ra (α) có vecto pháp tuyến là: nα→=(−4;3;2)

Vậy phương trình của (α) là: -4(x) + 3(y – 1) + 2z = 0 hay 4x – 3y – 2z + 3 = 0

Bài 3.22 trang 114 sách bài tập (SBT) – Hình học 12

Xác định các giá trị của A, B để hai mặt phẳng sau đây song song với nhau:

(α): Ax – y + 3z + 2 = 0

(β): 2x + By + 6z + 7 = 0

Hướng dẫn làm bài:

(α)//(β)⇔A/2=−1/B=3/6≠2/7⇔{A=1;B=−2

Bài 3.23 trang 114 sách bài tập (SBT) – Hình học 12

Tính khoảng cách từ điểm M(1; 2; 0) lần lượt đến các mặt phẳng sau:

  1. (α): x + 2y – 2z + 1 = 0
  1. (β): 3x + 4z + 25 = 0
  1. (γ): z + 5 = 0

Hướng dẫn làm bài

  1. d(M,(α))=|1+4+1|/√1+4+4=6/3=2
  1. d(M,(β))=|3+25|/√9+16=28/5
  1. d(M,(γ))=|5|/√1=5

Bài 3.24 trang 114 sách bài tập (SBT) – Hình học 12

Tìm tập hợp các điểm cách đều hai mặt phẳng

(α): 3x – y + 4z + 2 = 0

(β): 3x – y + 4z + 8 = 0

Hướng dẫn làm bài:

Xét điểm M(x; y; z). Ta có: M cách đều hai mặt phẳng (α) và (β)

⇔d(M,(α))=d(M,(β))⇔|3x−y+4z+2|/√9+1+16=|3x−y+4z+8|/√9+1+16

⇔3x–y+4z+5=0

Bài 3.25 trang 114 sách bài tập (SBT) – Hình học 12

Cho hình lập phương ABCD. A’B’C’D’ có cạnh bằng 1. Dùng phương pháp tọa độ để:

  1. Chứng minh hai mặt phẳng (AB’D’) và (BC’D) song song:
  1. Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng đó.

Hướng dẫn làm bài

Ta chọn hệ trục tọa độ sao cho các đỉnh của hình lập phương có tọa độ là:

A(0; 0; 0), B(1;0; 0), D(0; 1; 0)

B’(1; 0 ; 1), D’(0; 1; 1), C’ (1; 1; 1)

  1. Phương trình của hai mặt phẳng (AB’D’) và (BC’D) là:

x + y – z = 0 và x + y – z – 1 = 0

Ta có: 1/1=1/1=−1/−1≠0/−1. Vậy (AB’D’) // (BC’D)

  1. d((AB′D′),(BC′D))=d(A,(BC′D))=1/√3

Bài 3.26 trang 114 sách bài tập (SBT) – Hình học 12

Lập phương trình của mặt phẳng (α) đi qua điểm M(3; -1; -5) đồng thời vuông góc với hai mặt phẳng:

(β): 3x – 2y + 2z + 7 = 0

(γ): 5x – 4y + 3z + 1 = 0

Hướng dẫn làm bài:

Mặt phẳng (α) vuông góc với hai mặt phẳng (β) và (γ), do đó hai vecto có giá song song hoặc nằm trên (α) là: nβ→=(3;−2;2) và nγ→=(5;−4;3).

Suy ra nα→=nβ→∧nγ→=(2;1;−2)

Mặt khác (α) đi qua điểm M(3; -1; -5) và có vecto pháp tuyến là nα→ . Vậy phương trình của (α) là: 2(x – 3) + 1(y + 1) – 2(z + 5) = 0 hay 2x + y – 2z – 15 = 0.