Trong không gian \(Oxyz\), cho mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) vuông góc với \(\Delta :\frac{x}{1}=\frac{y}{-2}=\frac{z}{3}\) và \(\left( \alpha \right)\) cắt trục \(Ox\), trục \(Oy\) và tia \(Oz\) lần lượt tại \(M\), \(N\), \(P\). Biết rằng thể tích khối tứ diện \(OMNP\) bằng \(6\). Mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\) đi qua điểm nào sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiChọn A
Ta có \(M\left( m;0;0 \right)\), \(N\left( 0;n;0 \right)\) và \(P\left( 0;0;p \right)\) với \(m,n,p\ne 0\) và \(p>0\).
Phương trình mặt phẳng \(\left( \alpha \right):\frac{x}{m}+\frac{y}{n}+\frac{z}{p}=1\)\( \Leftrightarrow \left( np \right)x+\left( mp \right)y+\left( mn \right)z-mnp=0\).
Thể tích \(OMNP\) là \({{V}_{OMNP}}=\frac{1}{6}\left| m.n.p \right|=6\)\( \Rightarrow \left| m.n.p \right|=36\) \(\left( * \right)\).
Lại có \(\left( \alpha \right)\bot \Delta \Rightarrow \overrightarrow{{{n}_{\alpha }}}\) cùng phương \(\overrightarrow{{{u}_{\Delta }}}\) nên \(\frac{np}{1}=\frac{mp}{-2}=\frac{mn}{3}\)
\(\Rightarrow \left\{ \begin{align} & m=-2n \\ & p=-\frac{2}{3}n \\ \end{align} \right.\Rightarrow n<0,m>0\).
Thay vào \(\left( * \right)\) ta có \(\left| \left( -2n \right).n.\left( -\frac{2}{3}n \right) \right|=36\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow {\left| n \right|^3} = 27\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} n = 3\\ n = - 3 \end{array} \right.\\ \Rightarrow n = - 3\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} m = 6\\ p = 2 \end{array} \right. \end{array}\).
\(\left( \alpha \right):\frac{x}{6}+\frac{y}{-3}+\frac{z}{2}=1\Rightarrow B\left( 1;-1;1 \right)\in \left( \alpha \right)\).
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023
Trường THPT Lương Thế Vinh