Câu 1.
Để tìm phương trình mặt phẳng đi qua điểm , song song với trục và vuông góc với mặt phẳng , ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định vectơ pháp tuyến của mặt phẳng :
Mặt phẳng có phương trình . Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng này là .
2. Xác định vectơ chỉ phương của trục :
Trục có vectơ chỉ phương là .
3. Tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng cần tìm:
Mặt phẳng cần tìm song song với trục và vuông góc với mặt phẳng . Do đó, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng cần tìm sẽ vuông góc với cả và . Ta tính tích có hướng của hai vectơ này:
Vậy vectơ pháp tuyến của mặt phẳng cần tìm là .
4. Lập phương trình mặt phẳng:
Mặt phẳng đi qua điểm và có vectơ pháp tuyến . Phương trình mặt phẳng có dạng:
Rút gọn phương trình:
5. So sánh với phương trình đã cho:
Phương trình mặt phẳng cần tìm có dạng . So sánh với , ta có , , .
6. Tính :
Vậy, .
Câu 2:
Để tìm phương trình của mặt phẳng đi qua điểm và có cặp vectơ chỉ phương là và , ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P):
Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng là vectơ vuông góc với cả hai vectơ chỉ phương và . Ta tính vectơ pháp tuyến bằng cách lấy tích vector của và :
Tính tích vector:
2. Lập phương trình mặt phẳng (P):
Phương trình mặt phẳng có dạng:
Trong đó là các thành phần của vectơ pháp tuyến và là tọa độ của điểm . Thay vào ta có:
3. Tìm giao điểm của mặt phẳng (P) với trục Oz:
Trên trục Oz, tọa độ của các điểm có dạng . Thay vào phương trình mặt phẳng :
Vậy mặt phẳng cắt trục Oz tại điểm có tọa độ . Cao độ của điểm này là .
Đáp số:
Câu 3.
Để tính khoảng cách từ điểm G đến mặt phẳng (OBED), ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định tọa độ các đỉnh:
- Điểm O có tọa độ (0, 0, 0)
- Điểm A có tọa độ (100, 0, 0)
- Điểm D có tọa độ (0, 60, 0)
- Điểm B có tọa độ (10, 10, 8)
2. Tìm tọa độ điểm G:
- Vì OAGD là hình chữ nhật, nên G nằm ở góc đối diện với O.
- Tọa độ của G sẽ là (100, 60, 0).
3. Xác định phương trình mặt phẳng (OBED):
- Mặt phẳng (OBED) đi qua các điểm O(0, 0, 0), B(10, 10, 8), E(100, 0, 0), D(0, 60, 0).
- Ta có vectơ OB = (10, 10, 8) và vectơ OD = (0, 60, 0).
- Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (OBED) là OB × OD.
4. Tính vectơ pháp tuyến:
5. Phương trình mặt phẳng (OBED):
6. Tính khoảng cách từ điểm G(100, 60, 0) đến mặt phẳng (OBED):
Vậy khoảng cách từ điểm G đến mặt phẳng (OBED) là khoảng 63.2 m.