Câu hỏi:
Trong không gian với hệ trục tọa độ , cho mặt phẳng , đường thẳng và đường thẳng . Biết là hình chiếu của lên mặt phẳng và là một điểm nằm trên . Vectơ nào dưới đây là vectơ pháp tuyến của ?
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Đường thẳng $\Delta$ có vector chỉ phương $\overrightarrow{u} = (-2; 1; 2)$ và đi qua điểm $A(1; 0; 1)$.
Đường thẳng $\Delta'$ có vector chỉ phương $\overrightarrow{u'} = (7; -2; -5)$.
Vì $\Delta'$ là hình chiếu của $\Delta$ trên $(P)$ nên $\overrightarrow{u'}$ là hình chiếu của $\overrightarrow{u}$ trên $(P)$.
Gọi $\overrightarrow{n} = (a; b; c)$ là vector pháp tuyến của $(P)$. Vì $M(1; 1; 0) \in (P)$ nên $(P)$ có dạng $a(x-1) + b(y-1) + cz = 0$.
Vì $\overrightarrow{n}$ vuông góc với $\overrightarrow{u'}$ (do $\overrightarrow{u'}$ nằm trên $(P)$) nên $7a - 2b - 5c = 0$. (1)
Gọi $A'$ là hình chiếu của $A$ trên $(P)$. Khi đó $\overrightarrow{AA'} = t\overrightarrow{n}$ hay $A' = (1+at; at; 1+ct)$.
Vì $A' \in (P)$ nên $a(1+at-1) + b(at-1) + c(1+ct) = 0 \Leftrightarrow a^2t + abt - b + c + c^2t = 0 \Leftrightarrow t(a^2 + c^2 + ab) = b - c$.
Mặt khác $\overrightarrow{u} - \overrightarrow{u'} = (-9; 3; 7)$ cùng phương với $\overrightarrow{n}$.
Suy ra $\dfrac{a}{-9} = \dfrac{b}{3} = \dfrac{c}{7} \Leftrightarrow a = -3b; c = \dfrac{-7b}{3}$. Thay vào (1) ta có:
$7(-3b) - 2b - 5(\dfrac{-7b}{3}) = 0 \Leftrightarrow -21b - 2b + \dfrac{35b}{3} = 0 \Leftrightarrow \dfrac{-63b - 6b + 35b}{3} = 0 \Leftrightarrow -34b = 0 \Leftrightarrow b = 0$.
$\Rightarrow a = 0; c = 0$, vô lý.
Ta có $\overrightarrow{n}$ vuông góc với $( \overrightarrow{u} - \overrightarrow{u'})$ và $\overrightarrow{u'}$.
$\overrightarrow{u} - \overrightarrow{u'} = (-2 - 7; 1 - (-2); 2 - (-5)) = (-9; 3; 7)$.
$\overrightarrow{n} = [\overrightarrow{u'} , (\overrightarrow{u} - \overrightarrow{u'}) ] = ((-2).7 - (-5).3; -5.(-9) - 7.7; 7.3 - (-2).(-9)) = (1; -4; 3) \parallel (1; 2; 1)$.
Hoặc $\overrightarrow{n} = [(\overrightarrow{u} - \overrightarrow{u'}), \overrightarrow{u'}] = (3.(-5) - 7.(-2); 7.7 - (-9).(-5); -9.(-2) - 3.7) = (-1; 4; -3)$.
Vậy $\overrightarrow{n}=(1;2;1)$.
Đường thẳng $\Delta'$ có vector chỉ phương $\overrightarrow{u'} = (7; -2; -5)$.
Vì $\Delta'$ là hình chiếu của $\Delta$ trên $(P)$ nên $\overrightarrow{u'}$ là hình chiếu của $\overrightarrow{u}$ trên $(P)$.
Gọi $\overrightarrow{n} = (a; b; c)$ là vector pháp tuyến của $(P)$. Vì $M(1; 1; 0) \in (P)$ nên $(P)$ có dạng $a(x-1) + b(y-1) + cz = 0$.
Vì $\overrightarrow{n}$ vuông góc với $\overrightarrow{u'}$ (do $\overrightarrow{u'}$ nằm trên $(P)$) nên $7a - 2b - 5c = 0$. (1)
Gọi $A'$ là hình chiếu của $A$ trên $(P)$. Khi đó $\overrightarrow{AA'} = t\overrightarrow{n}$ hay $A' = (1+at; at; 1+ct)$.
Vì $A' \in (P)$ nên $a(1+at-1) + b(at-1) + c(1+ct) = 0 \Leftrightarrow a^2t + abt - b + c + c^2t = 0 \Leftrightarrow t(a^2 + c^2 + ab) = b - c$.
Mặt khác $\overrightarrow{u} - \overrightarrow{u'} = (-9; 3; 7)$ cùng phương với $\overrightarrow{n}$.
Suy ra $\dfrac{a}{-9} = \dfrac{b}{3} = \dfrac{c}{7} \Leftrightarrow a = -3b; c = \dfrac{-7b}{3}$. Thay vào (1) ta có:
$7(-3b) - 2b - 5(\dfrac{-7b}{3}) = 0 \Leftrightarrow -21b - 2b + \dfrac{35b}{3} = 0 \Leftrightarrow \dfrac{-63b - 6b + 35b}{3} = 0 \Leftrightarrow -34b = 0 \Leftrightarrow b = 0$.
$\Rightarrow a = 0; c = 0$, vô lý.
Ta có $\overrightarrow{n}$ vuông góc với $( \overrightarrow{u} - \overrightarrow{u'})$ và $\overrightarrow{u'}$.
$\overrightarrow{u} - \overrightarrow{u'} = (-2 - 7; 1 - (-2); 2 - (-5)) = (-9; 3; 7)$.
$\overrightarrow{n} = [\overrightarrow{u'} , (\overrightarrow{u} - \overrightarrow{u'}) ] = ((-2).7 - (-5).3; -5.(-9) - 7.7; 7.3 - (-2).(-9)) = (1; -4; 3) \parallel (1; 2; 1)$.
Hoặc $\overrightarrow{n} = [(\overrightarrow{u} - \overrightarrow{u'}), \overrightarrow{u'}] = (3.(-5) - 7.(-2); 7.7 - (-9).(-5); -9.(-2) - 3.7) = (-1; 4; -3)$.
Vậy $\overrightarrow{n}=(1;2;1)$.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Câu hỏi liên quan

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lịch Sử Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Công Nghệ Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Hóa Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Sinh Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
