 Giải toán 11, giải bài tập toán lớp 11 đầy đủ đại số và giải tích, hình học
                                                
                            Giải toán 11, giải bài tập toán lớp 11 đầy đủ đại số và giải tích, hình học
                         Bài 2. Hai đường thẳng vuông góc
                                                        Bài 2. Hai đường thẳng vuông góc
                                                    Bài 8 trang 98 SGK Hình học 11>
Cho tứ diện ABCD có AB = AC = AD ...
Đề bài
Cho tứ diện \(ABCD\) có \(AB = AC = AD\) và \(\widehat{BAC}=\widehat{BAD}=60^{0}.\) Chứng minh rằng:
a) \(AB ⊥ CD\);
b) Nếu \(M, N\) lần lượt là trung điểm của \(AB\) và \(CD\) thì \(MN ⊥ AB\) và \(MN ⊥ CD\).
Video hướng dẫn giải
Lời giải chi tiết

a) \(\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{CD}=\overrightarrow{AB}(\overrightarrow{AD}-\overrightarrow{AC})\)
\(=\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AD}-\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}\)
\(=AB.AD.\cos\widehat{BAD}-AB.AC.\cos\widehat{BAC} =0\)
Cộng (1) với (2) theo vế với vế ta được:
\(\begin{array}{l}
2\overrightarrow {MN} \\
 = \left( {\overrightarrow {MA} + \overrightarrow {MB} } \right) + \left( {\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {BC} } \right) + \left( {\overrightarrow {DN} + \overrightarrow {CN} } \right)\\
 = \overrightarrow 0 + \left( {\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {BC} } \right) + \overrightarrow 0 \\
 = \overrightarrow {AD} + \overrightarrow {BC} \\
 \Rightarrow \overrightarrow {MN} = \dfrac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {BC} } \right)\\
 = \dfrac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} } \right)
\end{array}\)
Ta có \(\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{MN}={1 \over 2}\overrightarrow {AB} .(\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} )\)
\(= {1 \over 2}(\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} - A{B^2})\)
\(= {1 \over 2}(AB.AD.\cos\widehat{BAD}+AB.AC.\cos\widehat{BAC}-AB^2)\)
\(={1 \over 2}(AB.AD.\cos60^0+AB.AC.\cos60^0-AB^2)\)
\(={1 \over 2}\left({1 \over 2}AB^2+{1 \over 2}AB^2-AB^2\right)=0\) \(\Rightarrow AB ⊥ MN\).
\(\begin{array}{l}
\overrightarrow {MN} .\overrightarrow {CD} \\
 = \dfrac{1}{2}\left( {\overrightarrow {AD} + \overrightarrow {AC} - \overrightarrow {AB} } \right).\left( {\overrightarrow {AD} - \overrightarrow {AC} } \right)\\
 = \dfrac{1}{2}\left( {{{\overrightarrow {AD} }^2} + \overrightarrow {AC} .\overrightarrow {AD} - \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AD} - \overrightarrow {AC} .\overrightarrow {AD} - {{\overrightarrow {AC} }^2} + \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} } \right)\\
 = \dfrac{1}{2}\left( {A{D^2} - \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AD} - A{C^2} + \overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AC} } \right)\\
 = \dfrac{1}{2}\left( {A{D^2} - AB.AC\cos \widehat {BAD} - A{C^2} + AB.AC.\cos \widehat {BAC}} \right)\\
 = \dfrac{1}{2}\left( {A{B^2} - A{B^2}\cos {{60}^0} - A{B^2} + A{B^2}\cos {{60}^0}} \right)\\
 = \dfrac{1}{2}.0 = 0\\
 \Rightarrow MN \bot CD
\end{array}\)
Loigiaihay.com
 Bình luận
Bình luận
                                                 Chia sẻ
 Chia sẻ 
                 
                 
                                     
                                     
        
 
                                            




 
             
            