Câu 5:
a/ Tính độ dài AC:
- Độ dài đoạn thẳng AC được tính bằng công thức khoảng cách giữa hai điểm trong không gian:
\[ AC = \sqrt{(x_C - x_A)^2 + (y_C - y_A)^2 + (z_C - z_A)^2} \]
\[ AC = \sqrt{(5 - (-1))^2 + (-2 - 0)^2 + (1 - 4)^2} \]
\[ AC = \sqrt{(6)^2 + (-2)^2 + (-3)^2} \]
\[ AC = \sqrt{36 + 4 + 9} \]
\[ AC = \sqrt{49} \]
\[ AC = 7 \]
b/ Tìm tọa độ điểm M sao cho $\overrightarrow{AM}=2\overrightarrow{MB}$:
- Gọi tọa độ của điểm M là $(x_M, y_M, z_M)$.
- Ta có $\overrightarrow{AM} = (x_M + 1, y_M, z_M - 4)$ và $\overrightarrow{MB} = (3 - x_M, -3 - y_M, 2 - z_M)$.
- Theo đề bài, ta có:
\[ \overrightarrow{AM} = 2\overrightarrow{MB} \]
\[ (x_M + 1, y_M, z_M - 4) = 2(3 - x_M, -3 - y_M, 2 - z_M) \]
\[ (x_M + 1, y_M, z_M - 4) = (6 - 2x_M, -6 - 2y_M, 4 - 2z_M) \]
Từ đó ta có hệ phương trình:
\[ x_M + 1 = 6 - 2x_M \]
\[ y_M = -6 - 2y_M \]
\[ z_M - 4 = 4 - 2z_M \]
Giải từng phương trình:
\[ x_M + 1 = 6 - 2x_M \]
\[ 3x_M = 5 \]
\[ x_M = \frac{5}{3} \]
\[ y_M = -6 - 2y_M \]
\[ 3y_M = -6 \]
\[ y_M = -2 \]
\[ z_M - 4 = 4 - 2z_M \]
\[ 3z_M = 8 \]
\[ z_M = \frac{8}{3} \]
Vậy tọa độ của điểm M là:
\[ M \left( \frac{5}{3}, -2, \frac{8}{3} \right) \]
c/ Tìm tọa độ điểm N thuộc mp(Oxy) để A, B, N thẳng hàng:
- Gọi tọa độ của điểm N là $(x_N, y_N, 0)$ vì N thuộc mặt phẳng Oxy.
- Để A, B, N thẳng hàng thì vectơ $\overrightarrow{AB}$ và vectơ $\overrightarrow{AN}$ phải cùng phương.
- Ta có:
\[ \overrightarrow{AB} = (3 - (-1), -3 - 0, 2 - 4) = (4, -3, -2) \]
\[ \overrightarrow{AN} = (x_N - (-1), y_N - 0, 0 - 4) = (x_N + 1, y_N, -4) \]
Để $\overrightarrow{AB}$ và $\overrightarrow{AN}$ cùng phương, ta có:
\[ \frac{x_N + 1}{4} = \frac{y_N}{-3} = \frac{-4}{-2} \]
\[ \frac{x_N + 1}{4} = \frac{y_N}{-3} = 2 \]
Từ đó ta có:
\[ x_N + 1 = 8 \]
\[ x_N = 7 \]
\[ y_N = -6 \]
Vậy tọa độ của điểm N là:
\[ N(7, -6, 0) \]
Đáp số:
a/ AC = 7
b/ M \left( \frac{5}{3}, -2, \frac{8}{3} \right)
c/ N(7, -6, 0)