Câu hỏi:

19/08/2025 18 Lưu

(H.5.10) Trong không gian Oxyz, sàn của một căn phòng có dạng hình tứ giác với bốn đỉnh \(O(0;0;0),A(2;0;0),B(2;3;0);C(0;2\sqrt 2 ;0)\). Bốn bức tường của căn phòng đều vuông góc với sàn.

a) Viết phương trình bốn mặt phẳng tương ứng chứa bốn bức tường đó.

b) Trong bốn mặt phẳng tương ứng chứa bốn bức tường đó, hãy chỉ ra những cặp mặt phẳng vuông góc với nhau.

Trong không gian Oxyz, sàn của một căn phòng có dạng hình tứ giác với bốn đỉnh O(0;0;0),A(2;0;0),B(2;3;0); (ảnh 1)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Trong không gian Oxyz, sàn của một căn phòng có dạng hình tứ giác với bốn đỉnh O(0;0;0),A(2;0;0),B(2;3;0); (ảnh 2)

a) Ta có \(\overrightarrow {AB}  = (0;3;0),\overrightarrow {BC}  = ( - 2;2\sqrt 2  - 3;0)\)

Sàn nhà nằm trong mặt phẳng Oxy có một vectơ pháp tuyến là \(\vec k = (0;0;1)\)

Suy ra mặt phẳng \({\rm{Oxy}}:{\rm{z}} = 0\).

Mặt phẳng bức tường \(({\rm{P}})\) chứa 2 điểm \({\rm{O}},{\rm{A}}\) chính là mặt phẳng Oxz : \({\rm{y}} = 0\).

Mặt phẳng bức tường \(({\rm{Q}})\) chứa 2 điểm \({\rm{O}},{\rm{C}}\) chính là mặt phẳng \({\rm{Oyz}}:{\rm{x}} = 0\).

Mặt phẳng bức tường ( a ) chứa 2 điểm \({\rm{A}},{\rm{B}}\) có vectơ pháp tuyến là \(\vec n = [\overrightarrow {AB} ,\vec k] = (3;0;0)\) có phương trình là: \(3({\rm{x}} - 2) = 0\) hay \({\rm{x}} - 2 = 0\).

Mặt phẳng bức tường \((\beta )\) chứa 2 điểm \({\rm{B}},{\rm{C}}\) có vectơ pháp tuyến

\(\overrightarrow {{n^\prime }}  = [\overrightarrow {BC} ,\vec k] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{2\sqrt 2  - 3}&0\\0&1\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}0&{ - 2}\\1&0\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 2}&{2\sqrt 2 }\\0&0\end{array}} \right|} \right) = (2\sqrt 2  - 3;2;0)\)

có phương trình là: \((2\sqrt 2  - 3)x + 2(y - 2\sqrt 2 ) = 0{\rm{ hay }}(2\sqrt 2  - 3)x + 2y - 4\sqrt 2  = 0\)

b) Có bức tường (P) vuông góc với bức tường (Q).

Bức tường (P) vuông góc với bức tường (α).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

a) Phương trình mặt phẳng \((ABC)\) là: \(\frac{x}{3} + \frac{y}{3} + \frac{z}{2} = 1{\rm{   }}(*)\)

b) Thay toạ độ của điểm \(D\) vào vế trái của phương trình (*), ta có: \(\frac{1}{3} + \frac{1}{3} + \frac{1}{2} \ne 1\). Suy ra điểm \(D\) không thuộc mặt phẳng \((ABC)\).

Vậy bốn điểm A, B, C, D không đồng phẳng.

Lời giải

a) Vì \(B(4k;3k;2k)\) thuộc mặt phẳng \((CBEF):z = 3\) nên \(2k = 3\), suy ra \(k = \frac{3}{2}\). Vậy \(B\left( {6;\frac{9}{2};3} \right)\).

b) Ta có: \(\overrightarrow {OA}  = (50;0;0),\overrightarrow {OB}  = \left( {6;\frac{9}{2};3} \right)\) nên \([\overrightarrow {OA} ,\overrightarrow {OB} ] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}0&0\\{\frac{9}{2}}&3\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}0&{50}\\3&6\end{array}} \right|;{\mkern 1mu} \left| {\begin{array}{*{20}{c}}{50}&0\\6&{\frac{9}{2}}\end{array}} \right|} \right) = (0; - 150;225).\)

Suy ra \(\vec n = (0; - 2;3)\) là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \((AOBC)\).

Vậy phương trình mặt phẳng \((AOBC)\) là: \(0 \cdot (x - 0) + ( - 2) \cdot (y - 0) + 3 \cdot (z - 0) = 0 \Leftrightarrow 2y - 3z = 0.\)

c) Ta có:\(\overrightarrow {OD}  = (0;20;0),\overrightarrow {OB}  = \left( {6;\frac{9}{2};3} \right)\) nên \([\overrightarrow {OD} ,\overrightarrow {OB} ] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{20}&0\\{\frac{9}{2}}&3\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{l}}0&0\\3&6\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}0&{20}\\6&{\frac{9}{2}}\end{array}} \right|} \right) = (60;0; - 120){\rm{. }}\)

Suy ra \(\vec u = (1;0; - 2)\) là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \((DOBE)\).

Vậy phương trình mặt phẳng \((DOBE)\) là: \(1 \cdot (x - 0) + 0 \cdot (y - 0) + ( - 2) \cdot (z - 0) = 0 \Leftrightarrow x - 2z = 0.\)

d) Một vec tơ pháp tuyến của mặt phẳng \((AOBC)\) và \((DOBE)\) lần lượt là: \(\vec p = (0;2; - 3)\) và \(\vec q = ( - 1;0;2)\).