Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho đường thẳng d : x - 2 1 = y + 1 1 = z + 1 2 và ∆ : x - 3 1 = y + 1 1 = z + 3 2 . Viết phương trình mặt phẳng (P) chứa d và tạo với tam giác một góc 30 ° . có dạng x + ay + bz + c = 0 với a , b , c , ∈ ℤ khi đó giá trị a + b + c là
A. 8
B. -8
C. 7
D. -7
Đáp án B
- Gọi vecto pháp tuyến của (P) là n → = a ; b ; c ≢ 0
- d ⊂ ( P ) ⇒ n → . u d → = 0 ⇔ a + b - c = 0 ⇒ c = a + b (1)
- Δ có vecto chỉ phương u ∆ → = 1 ; 2 ; 2 , góc giữa Δ và (P) là 30° nên
sin 30 ° = n → . u ∆ → n → . u ∆ → ⇔ 1 2 = a + b + 2 c a 2 + b 2 + c 2 . 1 2 + 1 2 + 4 (2)
Thế (1) vào (2) ⇒ 3 a + b 6 . 2 a 2 + 2 b 2 + 2 a b = 1 2
⇔ 4 . 9 a 2 + b 2 + 2 a b = 6 2 a 2 + 2 b 2 + 2 a b
⇔ 24 a 2 + 24 b 2 + 60 a b = 0 ⇔ a = - 1 2 b a = - 2 ⇔ b = - 2 a a = - 2 b
⇒ ( P ) : x - 2 y - z - 5 = 0 .
- Với b = - 2 a ⇒ c = a + b = - a . Chọn a = 1 ⇒ n → = 1 ; - 2 ; - 1
⇒ P : x - 2 y - z = 5
- Với a = - 2 b ⇒ c = - b . Chọn b = 1 ⇒ n → = - 2 ; 1 ; - 1
⇒ ( P ) : 2 x - y + z - 2 = 0