Bài 39 trang 124 Sách bài tập Hình học lớp 12 Nâng cao

Đề bài

Viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm M₀(1;2;4), cắt các trục tọa độ Ox, Oy, Oz lần lượt tại các điểm A, B, C sao cho \(OA = OB = OC \ne 0.\)

Lời giải chi tiết

Mặt phẳng cần tìm đi qua điểm M₀(1;2;4) có phương trình:

 \(a(x-1)+b(y-2)+c(z-4)=0\)            (1)

hay \(ax+by+cz=a+2b+4c\) với \(a + 2b + 4c \ne 0\) (theo giả thiết)

Từ đó, ta xác định được tọa độ các giao điểm A, B, C là:

\(\eqalign{  & A = \left( {{{a + 2b + 4c} \over a};0;0} \right)\cr&B = \left( {0;{{a + 2b + 4c} \over b};0} \right)  \cr  & C = \left( {0;0;{{a + 2b + 4c} \over c}} \right) \cr} \)

Vì OA = OB = OC nên \(O{A^2} = O{B^2} = O{C^2},\) do đó ta có

\({{{{\left( {a + 2b + 4c} \right)}^2}} \over {{a^2}}} = {{{{\left( {a + 2b + 4c} \right)}^2}} \over {{b^2}}} = {{{{\left( {a + 2b + 4c} \right)}^2}} \over {{c^2}}}\)

Hay \({a^2} = {b^2} = {c^2}\). Có những trường hợp sau xảy ra:

+) Nếu a, b, c cùng dấu thì \(a=b=c\) và phương trình (1) trở thành

\(x+y+z-7=0\).

+) Nếu a, b cùng dấu và khác dấu với c thì \(a=b=-c\). Phương trình (1) trở thành

\(x+y-z+1=0\).

+) Nếu a, c cùng dấu và khác dấu với c thì \(a=c=-b\). Phương trình (1) trở thành

\(x-y+z-3=0\).

+) Nếu b, c cùng dấu và khác dấu với a thì \(–a=b=c\). Phương trình (1) trở thành :

\(-x+y+z-5=0\).