Một kĩ sư xây dựng thiết kế khung một ngôi nhà trong không gian Oxyz như Hình 9 nhờ một phần mềm đồ họa máy tính.

a) Viết phương trình mặt phẳng mái nhà (DEMN).

b) Tính khoảng cách từ điểm B đến mái nhà (DEMN).

Chọn hệ tọa độ Oxyz sao cho gốc tọa độ O trùng với điểm D.

Khi đó, tọa độ các đỉnh của hình chữ nhật ABCD.A'B'C'D' lần lượt là D(0; 0; 0),

A(2; 0; 0), C(0; 3; 0), B(2; 3; 0), D'(0; 0; 2), A'(2; 0; 2), B'(2; 3; 2), C'(0; 3; 2).

Mặt phẳng (BA'C') có cặp vectơ chỉ phương là \[\overrightarrow {BA'}  = \left( {0; - 3;2} \right)\], \[\overrightarrow {BC'}  = \left( { - 2;0;2} \right)\].

Ta có: \[\overrightarrow n  = \left[ {\overrightarrow {BA'} ,\overrightarrow {BC'} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 3}&2\\0&2\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}2&0\\2&{ - 2}\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}0&{ - 3}\\{ - 2}&0\end{array}} \right|} \right)\] = (−6; −4; −6) = −2(3; 2; 3).

Do đó, \[\overrightarrow n \] = (3; 2; 3). Phương trình mặt phẳng (BA'C') là:

3(x – 2) + 2(y – 3) + 3z = 0 hay 3x + 2y + 3z – 12 = 0.

Khoảng cách từ đỉnh B' đến mặt phẳng (BA'C') là:

d(B', (BA'C')) = \[\frac{{\left| {3.2 + 2.3 + 3.2 - 12} \right|}}{{\sqrt {{3^2} + {2^2} + {3^2}} }} = \frac{{3\sqrt {22} }}{{11}}\].

a) Xét hai mặt phẳng (P): 2x + y + 2z + 12 = 0, (Q): 4x + 2y + 4z – 6 = 0, ta có:

\[\frac{2}{4} = \frac{1}{2} = \frac{2}{4} \ne \frac{{12}}{{ - 6}}\] nên (P) ∥ (Q).

b) Trên mặt phẳng (Q) lấy M(0; 1; 1) ∈ (Q).

Ta có: P((P), (Q)) = d(M, (P)) = \[\frac{{\left| {2.0 + 1.1 + 2.1 + 12} \right|}}{{\sqrt {{2^2} + {1^2} + {2^2}} }} = \frac{{15}}{3}\]= 5.