Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz cho 2 điểm A(1 ; -1 ; 2) và B(3 ; 1 ; 0) và mặt phẳng (P) có phương trình: x - 2y - 4z + 8 = 0. Lập phương trình đường thẳng d thỏa mãn đồng thời các điều kiện sau: d nằm trong mặt phẳng (P), d ⊥ AB và d đi qua giao điểm của AB và mặt phẳng (P).
Trước hết ta viết phương trình AB:
AB: {qua A(1 ; -1 ; 2) ; Chọn 1 vecto chỉ phương cho AB là = }
tức là AB {qua A(1 ; -1 ; 2) ; = (2 ; 2 ; -2)
⇒ Phương trình AB: = =
hay
Tọa độ giao điểm AB và (P) thỏa mãn hệ phương trình
⇔
⇔
Gọi H = AB ∩ (P) ⇒ H(0 ; -2 ; 3)
Giả sử (Q) là mặt phẳng qua H vuông góc với AB
⇒ (Q) { H(0 ; -2 ; 3) ; VTPT của (Q): = = (2 ; 2 ; -2)
⇒ (Q): 2(x - 0) + 2(y + 2) - 2(z - 3) = 0
⇔ 2x + 2y + 4 - 2z + 6 = 0 ⇔ x + y - z + 5 = 0
Có thể coi đường thẳng d là giao tuyến của (P) và (Q)
(P): x - 2y - 4z + 8 = 0; = (1 ; -2 ; -4);
(Q): x + y - z + 5 = 0; = (1 ; 1 ; -1)
Chọn một vecto chỉ phương cho d là:
= [ , ] = (6 ; -3 ; 3)
Chọn một điểm M0 ∈ d là M0 (-6 ; 1 ; 0) bằng cách cho z = 0 trong hệ phương trình
Khi đó d { qua M0 (-6 ; 1 ; 0) ; VTCP = (6 ; -3 ; 3)
⇒ d: