Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Câu 1:
Để giải bài toán này, chúng ta cần tìm tọa độ điểm \( H(a; b; c) \), là chân đường cao kẻ từ đỉnh \( A \) của tam giác \( ABC \).
1. Xác định phương trình mặt phẳng \((P)\) chứa tam giác \( ABC \):
Mặt phẳng \((P)\) đi qua ba điểm \( A(2;0;0) \), \( B(0;2;0) \), \( C(1;1;3) \). Ta cần tìm một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng này.
- Vectơ \(\overrightarrow{AB} = B - A = (0 - 2; 2 - 0; 0 - 0) = (-2; 2; 0)\).
- Vectơ \(\overrightarrow{AC} = C - A = (1 - 2; 1 - 0; 3 - 0) = (-1; 1; 3)\).
Vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow{n}\) của mặt phẳng \((P)\) là tích có hướng của \(\overrightarrow{AB}\) và \(\overrightarrow{AC}\):
\[
\overrightarrow{n} = \overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} = \begin{vmatrix}
\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\
-2 & 2 & 0 \\
-1 & 1 & 3 \\
\end{vmatrix} = (2 \cdot 3 - 0 \cdot 1)\mathbf{i} - (-2 \cdot 3 - 0 \cdot (-1))\mathbf{j} + (-2 \cdot 1 - 2 \cdot (-1))\mathbf{k}
\]
\[
= (6)\mathbf{i} - (-6)\mathbf{j} + (0)\mathbf{k} = (6; 6; 0)
\]
Phương trình mặt phẳng \((P)\) là: \(6(x - 2) + 6(y - 0) + 0(z - 0) = 0\).
Rút gọn, ta có: \(x + y = 2\).
2. Tìm tọa độ điểm \( H(a; b; c) \):
Điểm \( H \) là chân đường cao từ \( A \) vuông góc với mặt phẳng \((P)\), nên \( H \) có tọa độ dạng \( (a; b; c) \) thỏa mãn:
- \( a + b = 2 \) (do \( H \) thuộc mặt phẳng \((P)\)).
- Đường thẳng \( AH \) vuông góc với mặt phẳng \((P)\), nên vectơ \(\overrightarrow{AH} = (a - 2; b - 0; c - 0)\) song song với vectơ pháp tuyến \(\overrightarrow{n} = (6; 6; 0)\).
Do đó, ta có:
\[
\frac{a - 2}{6} = \frac{b}{6} = \frac{c}{0}
\]
Từ \(\frac{c}{0}\) không xác định, suy ra \(c = 0\).
Khi đó, \(\frac{a - 2}{6} = \frac{b}{6}\) dẫn đến \(a - 2 = b\).
Kết hợp với \(a + b = 2\), ta có hệ phương trình:
\[
\begin{cases}
a + b = 2 \\
a - 2 = b
\end{cases}
\]
Giải hệ phương trình:
Thay \(b = a - 2\) vào phương trình thứ nhất:
\[
a + (a - 2) = 2 \Rightarrow 2a - 2 = 2 \Rightarrow 2a = 4 \Rightarrow a = 2
\]
Thay \(a = 2\) vào \(b = a - 2\):
\[
b = 2 - 2 = 0
\]
Vậy \(H(2; 0; 0)\).
3. Tính giá trị của biểu thức \(b + c - 2a\):
Thay \(a = 2\), \(b = 0\), \(c = 0\) vào biểu thức:
\[
b + c - 2a = 0 + 0 - 2 \times 2 = -4
\]
Vậy giá trị của biểu thức \(b + c - 2a\) là \(-4\).
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.