Trong không gian Oxyz, cho điểm A(1; – 2; 3) và đường thẳng d có phương trình = = 1) Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua điểm A và vuông góc với đường thẳng d. 2) Tính khoảng cách từ điểm A đến đường thẳng d. Viết phương trình mặt cầu tâm A, tiếp xúc với d.
1.Gọi (P) là mặt phẳng đi qua A và vuông góc với d. Vì d ⊥ (P) nên vectơ chỉ phương của d là vectơ pháp tuyến của (P). Từ phương trình của d, ta có = (2;1; 1 ).
Do đó, phương trình tổng quát của mp(P) là: 2.(x – 1) + 1.(y + 2) + (-1)(z – 3) = 0 hay 2x + y – z + 3 = 0
2. Khoảng cách h từ A đến d: Từ phương trình của d suy ra điểm B(–1; 2; –3) thuộc d.
Do đó h =
Ta có = (2; -4;6). Do đó: [, ] = (; ;) = (2; -14; - 10)
Vì vậy h = = 5√2.
• Phương trình mặt cầu (S) tâm A(1; –2; 3), tiếp xúc với d:
Vì (S) tiếp xúc với d nên có bán kính bằng h. Do đó, phương trình của (S) là (x – 1)2 + (y + 2)2 + (z – 3)2 = 50
Cách 2: Gọi H là giao điểm của d và mặt phẳng (P), ta có H là hình chiếu vuông góc của A trên (P). Do đó h = AH .
Toạ độ của H là nghiệm của hệ phương trình
Từ kết quả giải hệ trên ta được H (- 3;1; - 2)
Vì vậy h = AH = = 5√2.