2 = 2 ⇔ D = ±2 √VẬY (R)

2.

2 = 2 ⇔ D = ±2 √

Vậy (R) : x − z + 2 √

2 = 0 hoặc (R) : x − z − 2 √

2 = 0.

Bài tập 6.32. (B-09) Trong không gian Oxyz, cho tứ diện ABCD có các đỉnh A (1; 2; 1) , B (−2; 1; 3),

C (2; −1; 1), D (0; 3; 1). Viết phương trình mặt phẳng (P ) đi qua A, B sao cho khoảng cách từ C đến (P)

bằng khoảng cách từ D đến (P ).

0 .

Lời giải. Giả sử (P ) có vectơ pháp tuyến − → n = (a; b; c) 6= − →

Mặt phẳng (P ) qua A nên có phương trình dạng ax + by + cz − a − 2b − c = 0.

Ta có B ∈ (P ) nên b = 2c − 3a ⇒ (P ) : ax + (2c − 3a)y + cz + 5a − 5c = 0.

7a = 4c

Lại có d (C, (P )) = d (D, (P)) ⇔ |10a − 6c|

= |−4a + 2c|

q

3a = 2c .

a 2 + (2c − 3a) 2 + c 2

Với 7a = 4c, chọn a = 4, c = 7 ta có (P ) : 4x + 2y + 7z − 15 = 0.

Với 3a = 2c, chọn a = 2, c = 3 ta có (P ) : 2x + 3z − 5 = 0.

Vậy (P) : 4x + 2y + 7z − 15 = 0 hoặc (P ) : 2x + 3z − 5 = 0.

Bài tập 6.33. (B-07) Trong không gian Oxyz, cho mặt cầu (S) : x 2 + y 2 + z 2 − 2x + 4y + 2z − 3 = 0 và

mặt phẳng (P ) : 2x − y + 2z − 14 = 0.

a) Viết phương trình (Q) chứa trục Ox và cắt (S) theo đường tròn có bán kính bằng 3.

b) Tìm điểm M thuộc mặt cầu (S) sao cho khoảng cách từ M đến (P ) là lớn nhất.

Lời giải.

a) Mặt cầu (S) có tâm I (1; −2; −1) và bán kính R = 3, trục Ox có vectơ chỉ phương −−→ u Ox = (1; 0; 0).

Vì (Q) cắt (S) theo đường tròn có bán kính bằng 3 = R nên (Q) qua I ⇒ −→

OI = (1; −2; −1).

Mặt phẳng (Q) nhận h −→

OI, −−→ u Ox i

= (0; −1; 2) làm vectơ pháp tuyến nên có phương trình x − 2y = 0.

b) Mặt phẳng (P ) có vectơ pháp tuyến −−→ n (P ) = (2; −1; 2).

x = 1 + 2t

 

.

Gọi ∆ là đường thẳng qua I(1; −2; −1) và vuông (P ) ⇒ ∆ có phương trình

y = −2 − t

 

z = −1 + 2t

Điểm M cần tìm là một trong hai giao điểm của (S) và đường thẳng ∆.

x = −1

y = −1

 

z = −3

Tọa độ giao điểm của ∆ và (S) thỏa mãn hệ

x = 3

y = −3

x 2 + y 2 + z 2 − 2x + 4y + 2z − 3 = 0

z = 1

Do đó ∆ cắt (S) tại M 1 (−1; −1; −3) và M 2 (3; −3; 1).

Vì d(M 1 , (P )) > d(M 2 , (P )) nên điểm cần tìm là M (−1; −1; −3).

Bài tập 6.34. Trong không gian Oxyz, cho ba điểm A (0; 1; 1) , B (2; −1; 1) , C (4; 1; 1) và mặt phẳng

−−→ M A + 2 −−→

M C

(P ) : x + y + z − 6 = 0. Tìm điểm M trên (P ) sao cho

M B + −−→

đạt giá trị nhỏ nhất.

Lời giải. Mặt phẳng (P ) có vectơ pháp tuyến −−→ n (P ) = (1; 1; 1).

Gọi I là trung điểm AC ⇒ I(2; 1; 1) và gọi K là trung điểm BI ⇒ K(2; 0; 1).

−−→ M K

Ta có

M I + 2 −−→

= 4

2 − − →

=

.

Do đó

đạt giá trị nhỏ nhất khi M là hình chiếu của K trên (P ).

x = 2 + t

Đường thẳng KM có phương trình

y = t

z = 1 + t

y = 1

Tọa độ M hỏa mãn hệ

. Vậy M (3; 1; 2).

z = 2

x + y + z − 6 = 0

t = 1

Bài tập 6.35. (A-03) Trong không gian Oxyz, cho hình hộp chữ nhật ABCD.A 0 B 0 C 0 D 0 có A trùng gốc

toạ độ O, B (a; 0; 0), D (0; a; 0) , A 0 (0; 0; b) , (a > 0, b > 0). Gọi M là trung điểm cạnh CC 0 .

a) Tính thể tích khối tứ diện BDA 0 M .

b) Xác định tỉ số a

b để (A 0 BD) vuông góc với (M BD).

a) Ta có C(a; a; 0), C 0 (a; a; b) ⇒ M

a; a; b

2

ab

⇒ h −−→

Khi đó −−→

BA 0 = (−a; 0; b).

BM =

BD, −−→

BM i

=

BD = (−a; a; 0), −−→

, −−→

0; a; b

2 ; −a 2

2 ; ab

i −−→

h −−→

BA 0

BM

Do đó V BDA

0

M = 1

6

= a 2 b