Trong không gian Oxyz, cho đường thẳng d: . và điểm A(-1; 2; 3). Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa đường thẳng d sao cho khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (P) bằng 3.
Đường thẳng d đi qua điểm M(0; -1; 1) và vectơ chỉ phương = (1; 2; 0)
Gọi = (a, b, c) là vec tơ pháp tuyến của (P) với a2 + b2 + c2 ≠ 0
Do (P) chứa d nên .= 0 ⇔ a + 2b =0 ⇔ a = -2b (1)
Phương trình (P) có dạng
a(x - 0) + b(y + 1) + c(z - 1) = 0 ⇔ ax + by + cz + b - c = 0 (2)
d(A, (P))= 3 ⇔ =3⇔ |5a +2c|=3 (vì a = -2b)
4b2 - 4bc + c2 = 0 ⇔ (2b - c)2 = 0 ⇔ c = 2b
Do b ≠ 0 nên thay (1), (3) vào (2) ta được phương trình:
-2bx + by + 2bz - b = 0 ⇔ 2x - y - 2z + 1 = 0
Vậy phương trình mặt phẳng (P): 2x - y - 2z + 1 = 0