Câu 10 trang 115 Sách bài tập Hình học 11 Nâng cao


Giải bài tập Câu 10 trang 115 Sách bài tập Hình học 11 Nâng cao

Đề bài

Cho ba tia Ox, Oy, Oz không đồng phẳng.

a) Đặt \(\widehat {xOy} = \alpha ,\widehat {yOz} = \beta ,\widehat {{\rm{zOx}}} = \gamma \) . Chứng minh rằng:

\(\cos \alpha  + \cos \beta  + \cos \gamma  >  - {3 \over 2}\)

b) Gọi \(O{x_1},O{y_1},O{z_1}\)  lần lượt là các tia phân giác của các góc xOy, yOz, zOx. Chứng minh rằng nếu Ox1 và Oy1 vuông góc với nhau thì Oz1 vuông góc với cả Ox1 và Oy1.

Lời giải chi tiết

Lấy \({E_1},{E_2},{E_3}\)  lần lượt thuộc các tia Ox, Oy, Oz sao cho \(O{E_1} = O{E_2} = O{E_3}\).

Đặt \(\overrightarrow {O{E_1}}  = \overrightarrow {{e_1}} ,\overrightarrow {O{E_2}}  = \overrightarrow {{e_2}} ,\overrightarrow {O{E_3}}  = \overrightarrow {{e_3}} \).

a) Do ba tia Ox, Oy, Oz không đồng phẳng nên\({\left( {{{\overrightarrow e }_1} + {{\overrightarrow e }_2} + {{\overrightarrow e }_3}} \right)^2} > 0\),

tức là

\(\eqalign{  & \overrightarrow e _1^2 + \overrightarrow e _2^2 + \overrightarrow e _3^2 \cr&+ 2\left( {{{\overrightarrow e }_1}.{{\overrightarrow e }_2} + {{\overrightarrow e }_2}.{{\overrightarrow e }_3} + {{\overrightarrow e }_3}.\overrightarrow {{e_1}} } \right) > 0  \cr  &  \Leftrightarrow 3{\rm{O}}E_1^2 + 2OE_1^2\left( {\cos \alpha  + \cos \beta  + \cos \gamma } \right) > 0 \cr} \)

Vậy \(\cos \alpha  + cos\beta  + cos\gamma  >  - {3 \over 2}\)

Dễ thấy

\(\eqalign{  & \overrightarrow {O{E_1}}  + \overrightarrow {O{E_2}} //O{x_1}  \cr  & \overrightarrow {O{E_2}}  + \overrightarrow {O{E_3}} //O{y_1}  \cr  & \overrightarrow {O{E_3}}  + \overrightarrow {O{E_1}} //O{z_1}  \cr  & O{x_1} \bot O{y_1} \Leftrightarrow \left( {\overrightarrow {O{E_1}}  + \overrightarrow {O{E_2}} } \right)\left( {\overrightarrow {O{E_2}}  + \overrightarrow {O{E_3}} } \right) = 0 \cr} \)

hay  \({\overrightarrow {O{E_2}} ^2} + \overrightarrow {O{E_1}} .\overrightarrow {O{E_2}}  + \overrightarrow {O{E_1}} .\overrightarrow {O{E_3}}  + \overrightarrow {O{E_2}} .\overrightarrow {O{E_3}}  = 0\)

Ta có:

\(\eqalign{  & \left( {\overrightarrow {O{E_1}}  + \overrightarrow {O{E_2}} } \right)\left( {\overrightarrow {O{E_3}}  + \overrightarrow {O{E_1}} } \right)  \cr  &  = {\overrightarrow {O{E_1}} ^2} + \overrightarrow {O{E_1}} .\overrightarrow {O{E_2}}  + \overrightarrow {O{E_2}} .\overrightarrow {O{E_3}}  + \overrightarrow {O{E_1}} .\overrightarrow {O{E_3}} \cr} \)

  \(= 0\)

Vậy \(O{x_1} \bot O{z_1}\)

Tương tự, ta cũng có \(O{y_1} \bot O{z_1}\)

Loigiaihay.com

Sub đăng ký kênh giúp Ad nhé !


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu

>>KHOÁ NỀN TẢNG LỚP 12 DÀNH CHO 2K4 NĂM 2022 học sớm chiếm lợi thế luyện thi TN THPT & ĐH


Gửi bài