Câu hỏi:

Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\,\,2x - 4y + 6z - 1 = 0\) , \(\left( \beta \right):\,\,x + 3y - 2z + 6 = 0;\,\,\left( \gamma \right):\,\,x - 3y - 8z + 3 = 0\). Gọi d1 là giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) và \(\left( \beta \right)\), d2 là giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( \beta \right)\) và \(\left( \gamma \right)\), d3 là giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) và \(\left( \gamma \right)\). Khẳng định nào dưới đây là đúng ?

  • A d1, d2 và d3 đồng quy
  • B 1, d2, d3 đôi một chéo nhau.
  • C d1, d2 và d3 đồng phẳng
  • D d1 // d2 // d3.

Phương pháp giải:

Tìm phương trình các đường thẳng d1, d2 và d3.

Nhận xét các vector chỉ phương của d1, d2 và d3 không cùng phương.

Tính \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {AB} \) với \(\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} \) là VTCP của d1 và d­2, \(A \in {d_1};B \in {d_2}\).

- Nếu \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {AB} \ne 0 \Rightarrow {d_1},{d_2}\) chéo nhau thì loại đáp án A và C.

- Nếu \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {AB} = 0 \Rightarrow {d_1},{d_2}\) cắt nhau thì loại đáp án B. Khi đó tìm \(M = {d_1} \cap {d_2}\) và thay tạo độ điểm M vào phương trình d3. Nếu \(M \in {d_3} \Rightarrow \) d1, d2 và d3 đồng quy.

Lời giải chi tiết:

Xét hệ phương trình 

\(\eqalign{ & \left\{ \matrix{ 2x - 4y + 6z - 1 = 0 \hfill \cr x + 3y - 2z + 6 = 0 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left\{ \matrix{ 2x - 4y + 6z - 1 = 0 \hfill \cr 3x + 9y - 6z + 18 = 0 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left\{ \matrix{ 5x + 5y + 17 = 0 \hfill \cr 2x - 4y + 6z - 1 = 0 \hfill \cr} \right. \cr & \Leftrightarrow \left\{ \matrix{ x = - y - {{17} \over 5} \hfill \cr - 2y - {{34} \over 5} - 4y + 6z - 1 = 0 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left\{ \matrix{ x = - y - {{17} \over 5} \hfill \cr - 6y + 6z - {{39} \over 5} = 0 \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{ x = - y - {{17} \over 5} \hfill \cr z = y + {{39} \over {30}} \hfill \cr} \right. \cr} \)

Đặt \(y = t \Rightarrow \left\{ \matrix{ x = - {{17} \over 5} - t \hfill \cr y = t \hfill \cr z = {{39} \over {30}} + t \hfill \cr} \right.\) là phương trình đường thẳng d1.

Tương tự như vậy ta tìm được phương trình đường thẳng d2là : \(\left\{ \begin{array}{l}x = - \frac{9}{2} + 5t'\\y = - \frac{1}{2} - t'\\z = t'\end{array} \right.\)

và phương trình đường thẳng \({d_3}:\,\,\left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{15}}{2} - 25t''\\y = \frac{7}{2} - 11t''\\z = t''\end{array} \right.\)

Ta có \(\overrightarrow {{u_1}} = \left( { - 1;1;1} \right);\,\,\overrightarrow {{u_2}} = \left( {5; - 1;1} \right);\,\,\overrightarrow {{u_3}} = \left( { - 25; - 11;1} \right)\) không cùng phương nên loại đáp án D.

Lấy \(A\left( { - {{17} \over 5};0;{{39} \over {30}}} \right) \in {d_1},\,\,B\left( {{{ - 9} \over 2}; - {1 \over 2};0} \right),\,\,C\left( {{{15} \over 2};{7 \over 2};0} \right) \in {d_3}\)

Xét \(\left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( {2;6; - 4} \right);\,\,\overrightarrow {AB} = \left( { - {{11} \over {10}}; - {1 \over 2}; - {{39} \over {30}}} \right) \Rightarrow \left[ {\overrightarrow {{u_1}} ;\overrightarrow {{u_2}} } \right].\overrightarrow {AB} = 0 \Rightarrow {d_1};{d_2}\) cắt nhau \( \Rightarrow \) Loại đáp án B.

Xét hệ phương trình : \(\left\{ \begin{array}{l}- \frac{{17}}{5} - t = - \frac{9}{2} + 5t'\\t = - \frac{1}{2} - t'\\\frac{{39}}{{30}} + t = t'\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}t = \frac{{ - 9}}{{10}}\\t' = \frac{2}{5}\end{array} \right. \Rightarrow M\left( { - \frac{5}{2}; -\frac{9}{{10}};\frac{2}{5}} \right)\) là giao điểm của d1 và d2.

 

Thay tạo độ điểm M vào phương trình đường thẳng dta có : \({d_3}:\,\,\left\{ \begin{array}{l}- \frac{5}{2} = \frac{{15}}{2} - 25t''\\- \frac{9}{{10}} = \frac{7}{2} - 11t''\\\frac{2}{5} = t''\end{array} \right. \Rightarrow t'' = \frac{2}{5} \Rightarrow M \in{d_3}\)

Vậy ba đường thẳng d1, d2 và d3 đồng quy tại \(M\left( { - {5 \over 2}; - {9 \over {10}};{2 \over 5}} \right)\).

Chọn A.



Làm Bài Trắc nghiệm Toán 12 - Xem ngay