Cho bốn điểm A(−2; 6; 3), B(1; 0; 6), C(0; 2; −1), D(1; 4; 0).

a) Viết phương trình mặt phẳng (BCD). Suy ra ABCD là một tứ diện.

b) Tính chiều cao AH của tứ diện ABCD.

c) Viết phương trình mặt phẳng (α) chứa AB và song song với CD.

a) Ta có \(\overrightarrow {BC} = \left( { - 1;2; - 7} \right),\overrightarrow {BD} = \left( {0;4; - 6} \right)\), \(\left[ {\overrightarrow {BC} ,\overrightarrow {BD} } \right] = \left( {16; - 6; - 4} \right)\)

Mặt phẳng (BCD) đi qua B(1; 0; 6) và nhận \(\overrightarrow n = \frac{1}{2}\left[ {\overrightarrow {BC} ,\overrightarrow {BD} } \right] = \left( {8; - 3; - 2} \right)\) có phương trình là 8(x – 1) – 3y – 2(z – 6) = 0 Û 8x – 3y – 2z + 4 = 0.

Thay tọa độ điểm A vào phương trình mặt phẳng (BCD) ta được:

8.(−2) – 3.6 – 2.3 + 4 = −36 ≠ 0.

Do đó A Ï (BCD). Suy ra ABCD là một tứ diện.

b) Ta có \(AH = d\left( {A,\left( {BCD} \right)} \right) = \frac{{\left| {8.\left( { - 2} \right) - 3.6 - 2.3 + 4} \right|}}{{\sqrt {{8^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} }} = \frac{{36}}{{\sqrt {77} }}\).

c) Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( {3; - 6;3} \right)\) và \(\overrightarrow {CD} = \left( {1;2;1} \right)\), \(\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {CD} } \right] = \left( { - 12;0;12} \right)\).

Mặt phẳng (α) đi qua A(−2; 6; 3) và nhận \(\overrightarrow n  = - \frac{1}{{12}}\left[ {\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {CD} } \right] = \left( {1;0; - 1} \right)\) có phương trình là (x + 2) – (z – 3) = 0 Û x – z + 5 = 0.