Ngân hàng bài tập
S

Trong không gian \(Oxyz\), cho mặt phẳng \((P)\) chứa điểm \(H(1;2;2)\) và cắt các trục \(Ox\), \(Oy\), \(Oz\) lần lượt tại \(A,\,B,\,C\) sao cho \(H\) là trực tâm của tam giác \(ABC\). Phương trình mặt phẳng \((P)\) là

\(x+2y-2z-9=0\)
\(2x+y+z-6=0\)
\(2x+y+z-2=0\)
\(x+2y+2z-9=0\)
2 lời giải Huỳnh Phú Sĩ
Trở lại Tương tự
Thêm lời giải
2 lời giải
Huỳnh Phú Sĩ
20:57 23/04/2020

Chọn phương án D.

Giả sử \((P)\) cắt các trục tọa độ lần lượt tại \(A(a;0;0)\in Ox\), \(B(0;b;0)\in Oy\), \(C(0;0;c)\in Oz\).

Khi đó ta có phương trình đoạn chắn $$(P)\colon\dfrac{x}{a}+\dfrac{y}{b}+\dfrac{z}{c}=1.$$

Vì \(H\in(P)\) nên \(\dfrac{1}{a}+\dfrac{2}{b}+\dfrac{2}{c}=1\). (1)

Ta có \(\overrightarrow{HA}=(a-1;-2;-2)\), \(\overrightarrow{BC}=(0;-b;c)\), \(\overrightarrow{HB}=(-1;b-2;-2)\), \(\overrightarrow{AC}=(-a;0;c)\).

Vì \(H\) là trực tâm của tam giác \(ABC\) nên $$\begin{aligned}
\begin{cases}
HA\bot BC\\
HB\bot AC
\end{cases}\Leftrightarrow&\begin{cases}
\overrightarrow{HA}\bot\overrightarrow{BC}\\
\overrightarrow{HB}\bot\overrightarrow{AC}
\end{cases}\\
\Leftrightarrow&\begin{cases}
\overrightarrow{HA}\cdot\overrightarrow{BC}=0\\
\overrightarrow{HB}\cdot\overrightarrow{AC}=0
\end{cases}\\
\Leftrightarrow&\begin{cases}
2b-2c&=0\\
a-2c&=0
\end{cases}\\
\Leftrightarrow&\begin{cases}
b=c\\
a=2c.
\end{cases}\quad(2)
\end{aligned}$$
Thay (2) vào (1) ta được $$\begin{aligned}
\dfrac{1}{2c}+\dfrac{2}{c}+\dfrac{2}{c}=1\Leftrightarrow&\,\dfrac{9}{2c}=1\\
\Leftrightarrow&\,c=\dfrac{9}{2}\\
\Leftrightarrow&\begin{cases}
a=2c=9\\
b=c=\dfrac{9}{2}.
\end{cases}
\end{aligned}$$
Vậy \((P)\colon\dfrac{x}{9}+\dfrac{y}{\tfrac{9}{2}}+\dfrac{z}{\tfrac{9}{2}}=1\)
hay \(x+2y+2z-9=0\).

Huỳnh Phú Sĩ
17:11 27/01/2020

Chọn phương án D.

Vì \(H\) là trực tâm của \(\triangle ABC\) nên

  • \(AH\bot BC\) (\(AH\) là đường cao)
  • \(OA\bot BC\) (vì \(OA\bot OB\) và \(OA\bot OC\))

Suy ra \(BC\bot(HOA)\Rightarrow BC\bot OH\) (1).

Chứng minh tương tự, ta cũng có \(AC\bot OH\) (2).

Từ (1) và (2) suy ra \(OH\bot(ABC)\).

Vậy mặt phẳng \((P)\) đi qua \(H\) và nhận \(\overrightarrow{OH}=(1;2;2)\) làm vectơ pháp tuyến.

\(\begin{aligned}\Rightarrow(P)\colon&\,(x-1)+2(y-2)+2(z-2)=0\\ \Leftrightarrow &\,x+2y+2z-9=0.\end{aligned}\)