← Bài giảng

Phương trình mặt phẳng

Giống đường thẳng trong mặt phẳng toạ độ: biết một điểm và một vectơ pháp tuyến là viết được phương trình mặt phẳng.

Kiến thức

Vectơ pháp tuyến n ≠ 0 có giá vuông góc với mặt phẳng.

Mặt phẳng qua M(x₀; y₀; z₀), pháp tuyến n = (a; b; c): a(x − x₀) + b(y − y₀) + c(z − z₀) = 0, khai triển thành ax + by + cz + d = 0.

Biết hai vectơ không cùng phương có giá song song hoặc nằm trong mặt phẳng: pháp tuyến là tích có hướng của chúng.

Mặt phẳng cắt ba trục tại (a; 0; 0), (0; b; 0), (0; 0; c) với abc ≠ 0: x/a + y/b + z/c = 1 (phương trình đoạn chắn).

Ví dụ giải mẫu

Ví dụ 1: Viết phương trình mặt phẳng qua M(1; −2; 3) có pháp tuyến n = (2; 1; −1).

  1. 2(x − 1) + 1 · (y + 2) − 1 · (z − 3) = 0.
  2. Khai triển: 2x − 2 + y + 2 − z + 3 = 0.

Đáp số: 2x + y − z + 3 = 0

Ví dụ 2: Viết phương trình mặt phẳng qua A(1; 0; 0), B(0; 2; 0), C(0; 0; 3).

  1. Dùng phương trình đoạn chắn: x/1 + y/2 + z/3 = 1.
  2. Nhân cả hai vế với 6.

Đáp số: 6x + 3y + 2z − 6 = 0

Ví dụ 3: Viết phương trình mặt phẳng qua M(1; 1; 1) và song song với 2x − y + 3z + 5 = 0.

  1. Dùng chung pháp tuyến (2; −1; 3): 2x − y + 3z + d = 0.
  2. Thay M: 2 − 1 + 3 + d = 0 nên d = −4.

Đáp số: 2x − y + 3z − 4 = 0

Lưu ý khi làm bài

  • Ba hệ số của x, y, z là pháp tuyến; hằng số d KHÔNG thuộc pháp tuyến.

Ghi nhớ trước khi luyện

  • Qua M(x₀; y₀; z₀) với pháp tuyến (a; b; c): a(x − x₀) + b(y − y₀) + c(z − z₀) = 0.
  • Ba hệ số của x, y, z trong phương trình CHÍNH LÀ vectơ pháp tuyến.
  • Hai mặt phẳng song song thì dùng chung một pháp tuyến, chỉ khác hằng số tự do.
Luyện ngay
Bài tiếp theo: Khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng →