TRONG KHÔNG GIAN OXYZ, CHO TAM GIÁC ABC CÓ A (0; 4; 1) , B (1; 0; 1) , C (3; 1; −2)

41 .

Bài tập 6.8. Trong không gian Oxyz, cho tam giác ABC có A (0; 4; 1) , B (1; 0; 1) , C (3; 1; −2). Tìm toạ

độ trực tâm tam giác ABC .

Lời giải. Gọi trực tâm ∆ABC là H(x; y; z).

i

Ta có − − →

AB = (1; −4; 0), −→

AC = (3; −3; −3) ⇒ h − − →

AB, −→

AC

= (12; 3; 9).

AC = (3; −3; 3).

BH = (x − 1; y; z − 1), −→

BC = (2; 1; −3), −−→

AH = (x; y − 4; z − 1), − − →

Và −−→

x = 15

h − − →

i −−→

 

AH = 0

12x + 3(y − 4) + 9(z − 1) = 0

11

 

−−→ AH. − − →

.

Khi đó ta có

2x + y − 4 − 3(z − 1) = 0

y = − 1

BC = 0

−−→ BH. −→

3(x − 1) − 3y + 3(z − 1) = 0

 

AC = 0

z = 6

15

Vậy H

11 ; − 1

11 ; 6

Bài tập 6.9. Trong không gian Oxyz, cho ba điểm A (1; 1; 1) , B (−1; 1; 0) , C (3; 1; −1). Tìm điểm M thuộc

mặt phẳng (Oxz) sao cho M cách đều A, B, C.

Lời giải. Ta có M ∈ (Oxz) ⇒ M (x; 0; z).

AM = (x − 1; −1; z − 1), −−→

BM = (x + 1; −1; z), −−→

CM = (x − 3; −1; z + 1).

Khi đó −−→

x = 5

x 2 + z 2 − 2x − 2z + 3 = x 2 + z 2 + 2x + 2

6

Lại có M cách đều A, B, C nên

x 2 + z 2 − 2x − 2z + 3 = x 2 + z 2 − 6x + 2z + 11 ⇔

z = − 7

5

Vậy M

6 ; 0; − 7

Bài tập 6.10. Trong không gian Oxyz, cho hai điểm A (−1; 6; 6) , B (3; −6; −2). Tìm điểm M thuộc mặt

phẳng (Oxy) sao cho AM + BM là ngắn nhất.

Lời giải. Ta có M ∈ (Oxy) ⇒ M(x; y; 0) ⇒ − − →

AB = (4; −12; −8) , −−→

AM = (x + 1; y − 6; −6).

= (8y + 24; 16 − 8x; 12x + 4y − 12).

AM

AB, −−→

Suy ra

8y + 24 = 0

x = 2

16 − 8x = 0

0 ⇔

= − →

AM i

Khi đó AM +BM ngắn nhất ⇔ M ∈ AB ⇔ h − − →

y = −3 .

12x + 4y − 12 = 0

Vậy M (2; −3; 0).

Bài tập 6.11. Trong không gian Oxyz, cho ba điểm A (2; 5; 3) , B (3; 7; 4) , C (x, y, 6). Tìm x, y để A, B, C

thẳng hàng.

= (11 − y; x − 5; y − 2x − 1).

AC = (x − 2; y − 5; 3) ⇒ h − − →

Lời giải. Ta có − − →

AB = (1; 2; 1), −→

11 − y = 0

x = 5

Khi đó A, B, C thẳng hàng ⇔ h − − →

AC i

x − 5 = 0

y = 11 . Vậy x = 5; y = 11.

y − 2x − 1 = 0

Bài tập 6.12. Trong không gian Oxyz, cho bốn điểm A (1; 1; 1) , B (2; 3; 4) , C (6; 5; 2) , D (7, 7, 5). Chứng

minh rằng A, B, C, D là bốn đỉnh của hình bình hành. Tính diện tích hình bình hành đó.

CD nên ABDC là một hình bình hành.

AB = −−→

CD = (1; 2; 3). Vì − − →

AB = (1; 2; 3), −−→

= (−10; 14; −6) ⇒ S ACBD =

AC = (5; 4; 1) ⇒ h − − →

Khi đó − − →