Skip to main content

Viết phương trình bốn mặt phẳng chứa tường phòng và tìm cặp vuông góc

Đề bài:

Trong không gian Oxyz, sàn của một căn phòng có dạng hình tứ giác với bốn đỉnh O(0; 0; 0), A(2; 0; 0), B(2; 3; 0), \(C\left( {0;2\sqrt 2 ;0} \right)\). Bốn bức tường của căn phòng đều vuông góc với sàn. a) Viết phương trình bốn mặt phẳng tương ứng chứa bốn bức tường đó. b) Trong bốn mặt phẳng tương ứng chứa bốn bức tường đó, hãy chỉ ra những cặp mặt phẳng vuông góc với nhau.

Phân tích bài toán

Tóm tắt đề bài
Sàn phòng là tứ giác OABC nằm trên mặt phẳng Oxy. Bốn bức tường vuông góc với sàn, tức vuông góc với mặt phẳng Oxy. Cần viết phương trình bốn mặt phẳng chứa bốn bức tường (OA, AB, BC, OC) và tìm các cặp mặt phẳng vuông góc nhau.
Kiến thức cần dùng
Phương trình mặt phẳng qua một điểm và biết vectơ pháp tuyến: \(a(x-x_0)+b(y-y_0)+c(z-z_0)=0\) với vectơ pháp tuyến \(\vec{n}=(a;b;
Phương pháp giải
\). Tích có hướng \([\vec{u},\vec{v}]\) để tìm vectơ pháp tuyến từ hai vectơ chỉ phương. Hai mặt phẳng vuông góc khi và chỉ khi tích vô hướng hai vectơ pháp tuyến bằng 0: \(\vec{n_1}\cdot\vec{n_2}=0\). c) PHƯƠNG PHÁP GIẢI: Có một cách chính. Vì mỗi bức tường vuông góc với sàn (mặt phẳng Oxy), mặt phẳng chứa tường đi qua cạnh tương ứng của đáy và cũng vuông góc mặt phẳng Oxy, nên vectơ pháp tuyến của mỗi mặt phẳng tường nằm ngang (thành phần z bằng 0). Với tường OA và OC trùng với trục tọa độ, pháp tuyến đọc ngay từ cấu trúc hệ trục. Với tường AB và BC, lấy tích có hướng của vectơ cạnh đáy với \(\vec{k}=(0;0;1)\) để ra vectơ pháp tuyến, rồi lập phương trình mặt phẳng. Phần b so sánh từng cặp vectơ pháp tuyến bằng tích vô hướng.
Ứng dụng thực tế
Khi thi công một căn phòng, kiến trúc sư cần đảm bảo các bức tường đứng thẳng vuông góc với nền nhà — bài toán này chính là mô hình toán học của việc xác định mặt phẳng từng bức tường dựa trên bản vẽ nền.

Gợi ý (0/3)

Lời giải chi tiết

Các bài tập cùng bài họcBài 14. Phương trình mặt phẳng

Góp ý về bài tập

Bạn thấy nội dung có gì chưa ổn? Góp ý của bạn giúp chúng tôi cải thiện.

...