Giải Bài 5.15 trang 49 SGK Toán 12
Đề bài
Trong không gian $Oxyz$, cho hai đường thẳng:
$\Delta_1 : \dfrac{x-1}{3} = \dfrac{y-3}{1} = \dfrac{z-2}{2}$ và $\Delta_2 : \dfrac{x-1}{3} = \dfrac{x+1}{1} = \dfrac{z}{2}$.
a) Chứng minh rằng $\Delta_1$ và $\Delta_2$ song song với nhau.
b) Viết phương trình mặt phẳng $(P)$ chứa $\Delta_1$ và $\Delta_2$.
Lời giải
## a) Chứng minh $\Delta_1 \parallel \Delta_2$
*(Phương trình $\Delta_2$ hiểu đúng là $\dfrac{x-1}{3} = \dfrac{y+1}{1} = \dfrac{z}{2}$.)*
Đường thẳng $\Delta_1$ đi qua điểm $M_1(1;\,3;\,2)$ và có vectơ chỉ phương $\vec{u_1} = (3;\,1;\,2)$.
Đường thẳng $\Delta_2$ đi qua điểm $M_2(1;\,-1;\,0)$ và có vectơ chỉ phương $\vec{u_2} = (3;\,1;\,2)$.
Vì $\vec{u_1} = \vec{u_2}$ nên hai đường thẳng cùng phương.
Thay tọa độ điểm $M_1(1;\,3;\,2)$ vào phương trình $\Delta_2$:
$$\frac{1-1}{3} = 0, \qquad \frac{3+1}{1} = 4, \qquad \frac{2}{2} = 1.$$
Vì $0 \neq 4$ nên $M_1 \notin \Delta_2$.
Vậy $\Delta_1$ và $\Delta_2$ cùng phương và không có điểm chung, do đó $\Delta_1 \parallel \Delta_2$ (điều phải chứng minh).
## b) Viết phương trình mặt phẳng $(P)$ chứa $\Delta_1$ và $\Delta_2$
Vì $\Delta_1 \parallel \Delta_2$ nên có duy nhất một mặt phẳng $(P)$ chứa cả hai đường thẳng.
Ta có $\overrightarrow{M_1M_2} = (1-1;\,-1-3;\,0-2) = (0;\,-4;\,-2)$.
Mặt phẳng $(P)$ nhận hai vectơ $\vec{u} = (3;\,1;\,2)$ và $\overrightarrow{M_1M_2} = (0;\,-4;\,-2)$ làm cặp vectơ chỉ phương, nên có vectơ pháp tuyến:
$$\vec{n} = \left[\vec{u},\, \overrightarrow{M_1M_2}\right] = \bigl(1\cdot(-2) - 2\cdot(-4);\; 2\cdot 0 - 3\cdot(-2);\; 3\cdot(-4) - 1\cdot 0\bigr) = (6;\,6;\,-12).$$
Chọn $\vec{n} = (1;\,1;\,-2)$.
Mặt phẳng $(P)$ đi qua $M_1(1;\,3;\,2)$ và có vectơ pháp tuyến $\vec{n} = (1;\,1;\,-2)$ nên có phương trình:
$$1(x-1) + 1(y-3) - 2(z-2) = 0$$
$$\Leftrightarrow x + y - 2z = 0.$$
Thử lại: $M_1(1;\,3;\,2)$: $1 + 3 - 2\cdot 2 = 0$ (thỏa mãn); $M_2(1;\,-1;\,0)$: $1 - 1 - 0 = 0$ (thỏa mãn).
Vậy $(P): x + y - 2z = 0$.
Đáp số
Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.
