Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho điểm A(3;-2;-2) và mặt phẳng (P) có phương trình: x – y – z + 1 = 0. Viết phương trình mặt phẳng (Q) đi qua A, vuông góc với mặt phẳng (P) biết mặt phẳng (Q) cắt hai trục Oy, Oz lần lượt tại hai điểm M, N phân biệt sao cho OM = ON.
Giả sử là một vec tơ pháp tuyến của (Q)
Vì (P) ⊥(Q) nên ⊥ (1,-1,-1) (1)
Mặt phẳng (Q) cắt hai trục Oy, Oz lần lượt tại hai điểm M(0;a;0), N(0;0;b) phân biệt sao choOM= ON nên |a| = |b| ≠ 0 ⇔
Ta thấy ⊥ (2)
Xét hai trường hợp
Trường hợp 1: nếu b = a ≠0 thì (0;-a;a)//(0;-1;1)
Từ (1) và (2) suy ra có thể chọn = [, ] = (2;1;1) là một vec tơ pháp tuyến của (Q)
(Q) có phương trình 2(x -3) + (y + 2) + (z + 2) = 0 ⇔2x + y + z – 2 = 0
Khi đó (Q) cắt Oy, Oz tại M(0;2;0), N(0;0;2) ( thỏa mãn đề bài)
Trường hợp 2: Nếu b = -a ≠ 0 thì (0; -a; -a) // (0;1;1)
Từ (1) và (2) suy ra có thể chọn = [, ] = (0;1;-1) là một vec tơ pháp tuyến của (Q)
(Q) có phương trình: 0(x – 3) + (y + 2) – (z + 2) = 0 ⇔ y – z = 0
Khi đó (Q) cắt Oy, Oz tại O(0;0;0) ( không thỏa mãn đề bài)
Vậy mặt phẳng (Q) có phương trình 2x + y + z – 2 = 0