1. Phương trình tổng quát của mặt phẳng
Trong không gian Oxyz, mỗi mặt phẳng đều có phương trình dạng Ax + By + Cz + D = 0, trong đó A, B, C không đồng thời bằng 0, được gọi là phương trình tổng quát của mặt phẳng đó.
Mỗi phương trình Ax + By + Cz + D = 0 (A, B, C không đồng thời bằng 0) đều xác định một mặt phẳng nhận \(\overrightarrow n = (A;B;C)\) làm vecto pháp tuyến.
Cho mặt phẳng có phương trình tổng quát là Ax + By + Cz + D = 0 . Khi đó \(N({x_0};{y_0};{z_0}) \in (\alpha ) \Leftrightarrow A{x_0} + B{y_0} + C{z_0} + D = 0\).
2. Cách lập phương trình mặt phẳng đi qua ba điểm không thẳng hàng
Trong không gian Oxyz, mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) đi qua ba điểm M, N, P. Để lập phương trình tổng quát của (P), ta thực hiện:
B1: Tìm cặp vecto chỉ phương của \(\left( \alpha \right)\), chẳng hạn \(\overrightarrow {MN} = (a;b;c)\), \(\overrightarrow {MP} = (a';b';c')\).
B2: Tìm một vecto pháp tuyến:
\(\overrightarrow n = \left[ {\overrightarrow {MN} ,\overrightarrow {MP} } \right] = \left( {bc' - b'c;ca' - c'a;ab' - a'b} \right) = (A;B;C)\).
B3: Viết phương trình \(\left( \alpha \right)\) đi qua \(M\left( {{x_0};{y_0};{z_0}} \right)\) (hoặc N, P) và có vecto pháp tuyến \(\overrightarrow n = (A;B;C)\):
\(A\left( {x - {x_0}} \right) + B\left( {y - {y_0}} \right) + C\left( {z - {z_0}} \right) = 0\)
hay \(Ax + By + Cz + D = 0\) với \(D = - A{x_0} - B{y_0} - C{z_0}\).
Ví dụ minh hoạ:
Cho ba điểm A(3; 0; 1), B(0; 2; 1), C(1; 0; 0). Lập phương trình mặt phẳng (ABC).
Giải:
* Tìm hai vecto chỉ phương:
\(\overrightarrow {AB} = (0 - 3;2 - 0;1 - 1) = ( - 3;2;0)\).
\(\overrightarrow {AC} = (1 - 3;0 - 0;0 - 1) = ( - 2;0; - 1)\).
* Tìm vecto pháp tuyến:
\(\overrightarrow n = \left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC} {\rm{\;}}} \right] = (2.( - 1) - 0.0;0.( - 2) - ( - 3).( - 1);( - 3).0 - 2.( - 2)) = ( - 2; - 3;4)\).
* Viết phương trình mặt phẳng:
\( - 2(x - 3) - 3(y - 0) + 4(z - 1) = 0\)
\( - 2x + 6 - 3y + 4z - 4 = 0\)
\( - 2x - 3y + 4z + 2 = 0\).
3. Bài tập vận dụng
Các bài khác cùng chuyên mục