Đề thi ĐGNL Bộ Công an môn Toán có đáp án - Đề 5

Mặt phẳng (P) vuông góc với đường thẳng AB và cắt các trục Ox, Oy và Oz lần lượt tại các điểm D, E và F. Biết thể tích của tứ diện ODEF bằng 3/2, phương trình mặt phẳng (P) là

25/35

Trong không gian \(Oxyz\), cho hai điểm \(A\left( {1;2;1} \right)\) và \(B\left( {3; - 1;5} \right)\). Mặt phẳng \(\left( P \right)\) vuông góc với đường thẳng \(AB\) và cắt các trục \(Ox\), \(Oy\) và \(Oz\) lần lượt tại các điểm \(D\), \(E\) và \(F\). Biết thể tích của tứ diện \(ODEF\) bằng \(\frac{3}{2}\), phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) là

\[2x - 3y + 4z \pm \sqrt[3]{{36}} = 0\].

\[2x - 3y + 4z + \frac{3}{2} = 0\].

\[2x - 3y + 4z \pm 12 = 0\].

\[2x - 3y + 4z \pm 6 = 0\].

Giải thích

Lời giải

Vì \[AB \bot \left( P \right)\] nên mặt phẳng \(\left( P \right)\) có một vectơ pháp tuyến là \[\overrightarrow {AB}  = \left( {2; - 3;4} \right)\], do đó phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) có dạng \[2x - 3y + 4z + d = 0\].

Từ đây tìm được \[D\left( { - \frac{d}{2};0;0} \right)\], \[E\left( {0;\frac{d}{3};0} \right)\], \[F\left( {0;0; - \frac{d}{4}} \right)\] suy ra \[OD = \frac{{\left| d \right|}}{2}\], \[OE = \frac{{\left| d \right|}}{3}\], \[OF = \frac{{\left| d \right|}}{4}\].

Mặt khác tứ diện \[ODEF\] có \[OD,OE,OF\] đôi một vuông góc nên

\[{V_{ODEF}} = \frac{1}{6}OD \cdot OE \cdot OF\]\[ \Leftrightarrow \frac{{{{\left( {\left| d \right|} \right)}^3}}}{{144}} = \frac{3}{2} \Leftrightarrow \left| d \right| = 6 \Leftrightarrow d =  \pm 6\].

Vậy phương trình mặt phẳng \(\left( P \right)\) là \[2x - 3y + 4z \pm 6 = 0\]. Chọn D.