Bài tập 3.62 trang 133 SBT Toán 12

Lý thuyết Bài tập
Câu hỏi:

Bài tập 3.62 trang 133 SBT Toán 12

Cho hình lập phương ABCD.A1B1C1D1 có cạnh bằng 1. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh BB1, CD, A1D1. Tính khoảng cách và góc giữa hai đường thẳng MP và C1N.

Ta chọn hệ trục tọa độ như sau:

B1 là gốc tọa độ

\(\overrightarrow {{B_1}{A_1}}  = \vec i,\overrightarrow {{B_1}{C_1}}  = \vec j,\overrightarrow {{B_1}B}  = \vec k\) 

Trong hệ trục vừa chọn, ta có B1(0; 0; 0), B(0; 0; 1), A1(1; 0; 0), D1(1; 1; 0), C(0; 1; 1), D(1; 1; 1), C1(0; 1; 0).

Suy ra M(0;0;12), P(1;12;0), N(12;1;1)

Ta có \(\overrightarrow {MP}  = (1;\frac{1}{2}; - \frac{1}{2});\overrightarrow {{C_1}N}  = (\frac{1}{2};0;1)\)

Gọi (α) là mặt phẳng chứa C1N và song song với MP. (α) có vecto pháp tuyến là \(\vec n = (\frac{1}{2}; - \frac{5}{4}; - \frac{1}{4})\) hay \({\vec n\prime } = (2; - 5; - 1)\)

Phương trình của (α) là:

\(2x-5(y-1)-z = 0\) hay \(2x-5y-z + 5 = 0\)

Ta có:

\(\begin{array}{l}
d(MP,{C_1}N) = d(M,(\alpha ))\\
 = \frac{{| - \frac{1}{2} + 5|}}{{\sqrt {25 + 4 + 1} }} = \frac{9}{{2\sqrt {30} }}
\end{array}\)

Ta có:  

\(\cos (\widehat {MP,{C_1}N}) = \frac{{|\overrightarrow {MP} .\overrightarrow {{C_1}N} |}}{{|\overrightarrow {MP} |.|\overrightarrow {{C_1}N} |}} = 0\)

Vậy \((\widehat {MP,{C_1}N}) = {90^0}\)

 

-- Mod Toán 12

Copyright © 2021 HOCTAP247