B1. Chọn hệ trục tọa độ Oxyz thích hợp
B2. Xác định tọa độ các điểm cần dùng.
B3. Sử dụng kiến thức tọa độ giải toán.
VD: Bài 10/81 SGK – ban cơ bản. Giải bài toán sau bằng phương pháp toạ độ:
Cho h́nh lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng 1.
-
Chứng minh (AB’D’) // (BC’D)
-
Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng nói trên
Giải:
Chọn hệ trục toạ độ ABDA’
A(0; 0; 0), B(1; 0; 0); D(0; 1; 0), C(1; 1; 0), A’(0; 0; 1), B’(1; 0; 1), D’(0; 1; 1), C’(1; 1; 1).
a)
Mặt phẳng (AB’D’) có VTPT
Mặt phẳng (BC’D) có VTPT
Suy ra 2 mp(AB’D’) và (BC’D) song song
b) Khi đó khoảng cách giữa hai mặt phẳng trên chính là
khoảng cách từ A đến mp(BC’D’).
Phương tŕnh mp(BC’D): x + y – z – 1 = 0
Vậy khoảng cách giữa hai mp trên là.
IX. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1. Xác định vị trí tương đối của các đường thẳng và mặt phẳng
Phương pháp :
Cách 1. Giải hệ phương tŕnh :
Cách 2. Sử dụng dấu hiệu nhận biết qua hệ thức của các véctơ.
Dạng 2. Xác định h́nh chiếu vuông góc của điểm M lên mặt phẳng
Phương pháp :
Viết phương tŕnh tham số của đường thẳng qua M và vuông góc với . Giao điểm H của và là h́nh chiếu vuông góc của M lên mặt phẳng .
VD: T́m tọa độ h́nh chiếu vuông góc của điểm M(6; -1; -5) trên mp(P): 2x + y -2z - 3 = 0.
ĐS: H(2; -3; -1)
Hướng dẫn giải: Đường thẳng d qua M và vuông góc với mp(P) có phương tŕnh:
Gọi H = d (P). Ta có Hd H(6 + 2t; -1+ t; -5 -2t)
V́ H(P) 2(6 + 2t) + (1+ t) 2(52t) 3 = 0 t = 2
Vậy H(2; 3; 1)
Dạng 3. Xác định điểm M’ đối xứng với điểm M cho trước qua mặt phẳng
Phương pháp :
T́m h́nh chiếu vuông góc H của M lên . Giả sử . Khi đó, điểm M’ đối xứng với M qua là
Dạng 4. Xác định h́nh chiếu vuông góc của điểm M lên đường thẳng
Phương pháp :
Cách 1. Viết phương tŕnh mp qua M và vuông góc với . Giao
điểm H của và là h́nh chiếu vuông góc của M lên.
Cách 2. Viết phương tŕnh tham số của tọa độ H theo tham số
t. Véctơ là véctơ chỉ phương của . Giải phương tŕnh : tham số t Tọa độ H.
VD: T́m tọa độ h́nh chiếu H của điểm M(-1; -2; 4) trên đường thẳng d:
Nhận xét: Bài toán này ta lấy Hd, khi đó H là h́nh chiếu của M trên đường thẳng d khi và chỉ khi . = 0 ( là VTCP của d)
Hướng dẫn giải:
Đường thẳng d có VTCP = (3; -2; 1).
Gọi Hd suy ra: H(2 + 3t; 22t; 1+ t) nên:
=(1+3t; 42t; 3 + t)
H là h́nh chiếu của M trên d .= 0
3(1+3t) 2(42t) + (3+t) = 0 t = 1
Vậy H(1; 0; 2)
Dạng 5. Xác định điểm M’ đối xứng với điểm M cho trước
qua đường thẳng
Phương pháp :
T́m h́nh chiếu vuông góc H của M lên .
Giả sử . Khi đó, điểm M’ đối xứng với M qua là
VD: T́m tọa độ điểm A/ đối xứng với A(1 ; -2 ; -5) qua đường thẳng d có phương tŕnh :
Nhận xét: Bài toán này ta lấy Hd, H là h́nh chiếu của A lên đường thẳng d khi và chỉ khi . = 0 ( là VTCP của d), ta có H là trung điểm của AA/ từ đó suy ra tọa độ của A/
Hướng dẫn giải:
Đường thẳng d có VTCP = (2; 1; 2).
Gọi Hd suy ra: H(1+2t ; 1t ; 2t)
nên: =(2t ; 1t ; 2t5)
H là h́nh chiếu của A trên d . = 0
2(2t) (1 t) + 2(2t + 5) = 0 t = 1
suy ra: H(1; 0; 2)
Ta có H là trung điểm của AA/ nên: Vậy: A/(3 ; 2 ; 1).
Dạng 6. Xác định h́nh chiếu vuông góc của đường thẳng lên mp
Phương pháp :
TH1: H́nh chiếu vuông góc của lên mp là điểm
TH2: không vuông góc với , :
Cách 1. Viết phương tŕnh mp chứa và vuông góc với
H́nh chiếu vuông góc của lên là đường thẳng .
Cách 2. Lấy 2 điểm A, B phân biệt thuộc
Xác định h́nh chiếu vuông góc của A, B lên là H1, H2
H́nh chiếu vuông góc của lên là đường thẳng H1H2.
Cách 3. Nếu cắt : Xác định . Lấy M bất kỳ không thuộcvà khác A.
Xác định h́nh chiếu vuông góc H của M lên
H́nh chiếu vuông góc của lên là đường thẳng AH.
VD: Viết phương tŕnh h́nh chiếu vuông góc của đường thẳng d: trên mp(P): 2x + y 2z 3 = 0.
Nhận xét: Ta có d cắt (P) nên t́m giao điểm A của d và (P) sau đó lấy Md, t́m h́nh chiếu H của M trên (P), khi đó h́nh chiếu của đường thẳng d trên mp(P) là đường thẳng qua H và có VTCP .
Hướng dẫn giải:
Gọi A là giao điểm của d và (P).
Ta có: Ad suy ra: A(65t; 1+2t; 5+5t)
V́ A(P) 2(65t) + (1+2t) 2(5+5t) 3 = 0
t = 1
Do đó A(1; 1; 0)
Ta lại có: M(6; 1; 5) d
Gọi H là h́nh chiếu của M trên (P) suy ra: H(2; 3; 1).
H́nh chiếu của d trên (P) là đường thẳng qua H và có VTCP = (1; 4; 1)
nên có phương tŕnh :
Cách 4. Nếu
VD: Viết phương tŕnh h́nh chiếu vuông góc của đường thẳng d: trên
mp(P): 2x + y 2z 3 = 0.
Nhận xét: Ta có d // (P) nên ta lấy Md, t́m h́nh chiếu của M trên (P), khi đó h́nh chiếu của đường thẳng d trên mp(P) là đường thẳng qua H và song song với d.
Hướng dẫn giải:
Ta có: d qua điểm M(6; 1; 5), có VTCP = (4; 2; 3)
mp(P) có VTPT = (2; 1; 2)
. = 0 và M(P) nên: d // (P)
Gọi H là h́nh chiếu của M trên (P) suy ra: H(2; 3; 1)
H́nh chiếu của d trên (P) là đường thẳng qua H và song song với d nên có phương tŕnh :
Dạng 7. Xác định h́nh chiếu song song của đường thẳng lên mptheo phương cắt
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |