Tuyensinh247.com giảm giá 50% chỉ duy nhất 1 ngày 20/11 - KM lớn nhất 2017
Xem ngay

Bắt đầu sau: 02:33:27

Bài tập 10 - Trang 81 - SGK Hình học 12.


10. Giải các bài toán sau đây bằng phương pháp tọa độ.

Bài 10. Giải các bài toán sau đây bằng phương pháp tọa độ.

Cho hình lập phương \(ABCD.A'B'C'D'\) cạnh bằng \(1\).

a) Chứng minh rằng hai mặt phẳng \((AB'D')\) và \((BC'D)\) song song với nhau.

b) Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng nói trên.

Giải.

Xét hệ trục tọa độ \(Oxyz\) trong không gian sao cho \(A(0 ; 0 ; 0), B(1 ; 0 ; 0), D(0 ; 1 ; 0)\),\((A'(0 ; 0 ; 1)\). Khi đó \(B'(1 ; 0 ; 1), D'(0 ; 1 ; 1), C'(1 ; 1 ; 1)\).

a) Mặt phẳng \((AB'D')\) qua điểm \(A\) và nhận vevtơ  \(\overrightarrow{n}=\left [\overrightarrow{AB'},\overrightarrow{AD'} \right ]\)  làm vectơ pháp tuyến. Ta có \(\overrightarrow{AB'} = (1 ; 0 ; 1)\), \(\overrightarrow{AD'} = (0 ; 1 ; 1)\)  và \(\overrightarrow{n} = (-1 ; -1 ; 1)\).

Phương trình mặt phẳng \((AB'D')\) có dạng:

                                        \(x + y - z = 0\).                (1)

Tương tự, mặt phẳng \((BC'D)\) qua điểm \(B\) nhận vectơ \(\overrightarrow{m}=\left [\overrightarrow{BD},\overrightarrow{BC'} \right ]\) làm vectơ pháp tuyến.

Ta có \(\overrightarrow{BD} = (-1 ; 1 ; 0)\), \(\overrightarrow{BC'} = (0 ; 1 ; 1)\) và \(\overrightarrow{m} = (1 ; 1 ; -1)\).

Phương trình mặt phẳng \((BC'D)\) có dạng:

                                     \( x + y - z - 1 = 0\).              (2)

So sánh hai phương trình  (1) và (2), ta thấy hai mặt phẳng \((AB'D')\) và \((BC'D)\) song song với nhau.

Chú ý : Bài này có thể làm không cần phương pháp tọa độ như sau:

Xét hai mặt phẳng \((AB'D')\) và \((BC'D)\), ta có \(BD // B'D'\) vì \(BB'D'D\) là hình chữ nhật, \(AD' // BC'\) vì \(ABC'D'\) là hình chữ nhật.

Do đó mặt phẳng \((AB'D')\) có hai đường thẳng cắt nhau \(B'D'\) và \(AD'\) lần lượt song song với hai đường thẳng cắt nhau \(BD\) và \(BC'\) của mặt phẳng \((BC'D)\). Vì vậy \((AB'D') // (BC'D)\) 

 

b) Vì \((AB'D') // (BC'D)\) nên khoảng cách từ \(A\) đến mặt phẳng \((BC'D)\) chính là khoảng cách giữa hai mặt phẳng. Ta có:

             \(h=d(A,(BC'D))=\frac{|-1|}{\sqrt{3}}=\frac{\sqrt{3}}{3}\).

loigiaihay.com

Đã có lời giải Sách bài tập - Toán lớp 12 và Bài tập nâng cao - Xem ngay

>>Học trực tuyến luyện thi THPTQG, Đại học 2018, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn. Các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu