Câu 2:
a. Ta có và .
b. Để tìm phương trình mặt phẳng (ABC), ta cần tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng này. Vectơ pháp tuyến có thể tìm bằng cách tính tích có hướng của hai vectơ và :
Phương trình mặt phẳng (ABC) có dạng:
c. Khoảng cách từ điểm A đến đường thẳng BC:
Ta có và . Ta cần tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng chứa BC và vuông góc với BA:
Phương trình mặt phẳng chứa BC và vuông góc với BA:
Khoảng cách từ điểm A(2, 1, 3) đến mặt phẳng này:
d. Mặt phẳng (P) đi qua A, B và cách C một khoảng lớn nhất:
Ta cần tìm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P) sao cho khoảng cách từ C đến mặt phẳng này lớn nhất. Ta có:
Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (P):
Phương trình mặt phẳng (P):
Đáp số:
a. , ,
b. Phương trình mặt phẳng (ABC):
c. Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng trùng trực của đoạn thẳng BC:
d. Phương trình mặt phẳng (P):
Câu 3:
Để giải quyết câu hỏi về khoảng cách giữa hai đường thẳng AM và B'C trong lăng trụ đứng ABC.A'B'C', chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định tọa độ các điểm:
- Vì ABC là tam giác vuông cân tại B với BA = BC = 1, ta có:
- B(0, 0, 0)
- A(1, 0, 0)
- C(0, 1, 0)
- Vì lăng trụ đứng và AA' = , ta có:
- A'(1, 0, )
- B'(0, 0, )
- C'(0, 1, )
2. Tìm tọa độ của điểm M:
- M là trung điểm của BC, nên:
- M(0, 0.5, 0)
3. Phương trình đường thẳng AM:
- Vector AM = M - A = (-1, 0.5, 0)
- Đường thẳng AM đi qua điểm A(1, 0, 0) và có vector chỉ phương là (-1, 0.5, 0).
4. Phương trình đường thẳng B'C':
- Vector B'C' = C' - B' = (0, 1, 0)
- Đường thẳng B'C' đi qua điểm B'(0, 0, ) và có vector chỉ phương là (0, 1, 0).
5. Tìm khoảng cách giữa hai đường thẳng:
- Vector chỉ phương của AM là
- Vector chỉ phương của B'C' là
- Vector AB' = B' - A = (-1, 0, )
- Tính tích có hướng :
- Độ dài của :
- Tính khoảng cách:
6. Kết luận:
- Khoảng cách giữa hai đường thẳng AM và B'C là ≈ 1.41 (làm tròn đến hàng phần trăm).
Đáp số: Khoảng cách giữa hai đường thẳng AM và B'C là 1.41.