Bài 22 trang 90 SGK Hình học 12 Nâng cao


Cho tứ diện OABC có các tam giác OAB, OBC, OCA là những tam giác vuông đỉnh O. Gọi lần lượt là góc giữa mặt phẳng (ABC) và các mặt phẳng (OBC), (OCA), (OAB). Bằng phương pháp toạ độ, hãy chứng minh : a) Tam giác ABC có ba góc nhọn.

Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn

Cho tứ diện OABC có các tam giác OAB, OBC, OCA là những tam giác vuông đỉnh O. Gọi \(\alpha ,\beta ,\gamma \) lần lượt là góc giữa mặt phẳng (ABC) và các mặt phẳng (OBC), (OCA), (OAB). Bằng phương pháp toạ độ, hãy chứng minh :

LG a

Tam giác ABC có ba góc nhọn.

Phương pháp giải:

Sử dụng tính chất: Góc có cô sin dương thì là góc nhọn.

Lời giải chi tiết:

Chọn hệ trục tọa độ Oxyz như hình vẽ.
Ta có \(A\left( {a;0;0} \right)\,,\,B\left( {0;b;0} \right)\,,\,C\left( {0;0;c} \right)\) \(\left( {a > 0,b > 0,c > 0} \right)\)
Ta có \(\overrightarrow {AB}  = \left( { - a;b;0} \right);\overrightarrow {AC}  = \left( { - a;0;c} \right) \) \(\Rightarrow \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC}  = {a^2} > 0 \) \(\Rightarrow \cos A = {{\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} } \over {AB.AC}} > 0\)

\( \Rightarrow \) A là góc nhọn.

Tương tự các góc B, C của tam giác ABC cũng nhọn.

LG b

\({\cos ^2}\alpha  + co{s^2}\beta  + {\cos ^2}\gamma  = 1\)

Lời giải chi tiết:

Mp(ABC) có phương trình \({x \over a} + {y \over b} + {z \over c} = 1\) nên có vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow n  = \left( {{1 \over a};{1 \over b};{1 \over c}} \right)\).
Mp(OBC) \( \equiv \) Mp(Oyz) có vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow i  = \left( {1;0;0} \right)\).
Gọi \(\alpha \) là góc giữa mp(ABC) và mp(OBC) thì:

\({\cos ^2}\alpha  = {\left( {{{\left| {\overrightarrow n .\overrightarrow i } \right|} \over {\left| {\overrightarrow n } \right|\left| {\overrightarrow i } \right|}}} \right)^2} = {{{1 \over {{a^2}}}} \over {{1 \over {{a^2}}} + {1 \over {{b^2}}} + {1 \over {{c^2}}}}}\)

Tương tự \({\cos ^2}\beta  = {{{1 \over {{b^2}}}} \over {{1 \over {{a^2}}} + {1 \over {{b^2}}} + {1 \over {{c^2}}}}}\) và \({\cos ^2}\gamma  = {{{1 \over {{c^2}}}} \over {{1 \over {{a^2}}} + {1 \over {{b^2}}} + {1 \over {{c^2}}}}}\)

Từ đó suy ra \({\cos ^2}\alpha  + co{s^2}\beta  + {\cos ^2}\gamma  = 1\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
3.6 trên 5 phiếu

Các bài liên quan: - Bài 2. Phương trình mặt phẳng

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2022 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.


Hỏi bài