Trong không gian tọa độ Oxyz cho các điểm A(2 ; 0 ; -5), B(-3 ; -13 ; 7). Viết phương trình mặt phẳng (P) đi qua A, B và tạo với mặt phẳng Oxz một góc nhỏ nhất
Gọi = (a ; b ; c) (a2 + b2 + c2 ≠ 0) là vtpt của mặt phẳng (P), thì vì (P) đi qua A, B nên vuông góc với = (-5 ; -13 ; 12)
⇒ . = 0 ⇒ -5a - 13b + 12c = 0 ⇒ b =
Gọi φ là góc giữa mp (P) và mp (Oxz) thì cosφ = , trong đó = (0 ; 1 ; 0) là vtpt của mặt phẳng (Oxz). Vậy cosφ =
Nếu b = 0 thì cosφ = 0 ⇒ φ = 900 có giá trị lớn nhất.
Nếu b ≠ 0 thì:
cosφ = = =
Ta có: (-5a + 12c)2 ≤ (25 + 144) (a2 + c2) = 169(a2 + c2), nên
cosφ ≤ = ⇒ φ ≥ 450
Dấu “=” xảy ra khi -12a = 5c. Chọn a = 5 thì c = -12 và b = -13
Vậy pt mp (P) là: 5(x – 2) - 13y – 12(z + 5) = 0 ⇔ 5x – 13y – 12z - 70 = 0