Quảng cáo
2 câu trả lời 596
Để tìm tọa độ chân đường cao hạ từ đỉnh D của tứ diện ABCD có điểm A(1,0,0), B(0,1,0), C(0,0,1) và D(-2,1,-1), ta sẽ sử dụng các bước sau đây:
1.Xác định mặt phẳng chứa tam giác ABC:
- Ba điểm A, B, C sẽ tạo thành một mặt phẳng. Đầu tiên, ta sẽ tìm hai vector nằm trong mặt phẳng này.
\[
\mathbf{AB} = B - A = (0-1, 1-0, 0-0) = (-1, 1, 0)
\]
\[
\mathbf{AC} = C - A = (0-1, 0-0, 1-0) = (-1, 0, 1)
\]
2.Tìm vector pháp tuyến của mặt phẳng ABC:
- Vector pháp tuyến \( \mathbf{n} \) được tính bằng tích có hướng giữa hai vector trên.
\[
\mathbf{n} = \mathbf{AB} \times \mathbf{AC} = \begin{vmatrix}
\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\
-1 & 1 & 0 \\
-1 & 0 & 1
\end{vmatrix}
\]
Tính toán:
\[
\mathbf{n} = (1 \cdot 1 - 0 \cdot 0) \mathbf{i} - (-1 \cdot 1 - 0 \cdot -1) \mathbf{j} + (-1 \cdot 0 - (-1) \cdot 1) \mathbf{k}
\]
\[
\mathbf{n} = (1) \mathbf{i} - (1) \mathbf{j} + (1) \mathbf{k} = (1, -1, 1)
\]
3. Viết phương trình mặt phẳng ABC:
- Phương trình mặt phẳng có vector pháp tuyến \( (a, b, c) = (1, -1, 1) \) và đi qua điểm A(1, 0, 0) sẽ là:
\[
1(x - 1) - 1(y - 0) + 1(z - 0) = 0
\]
\[
x - y + z - 1 = 0 \quad \Rightarrow \quad x - y + z = 1
\]
4. Tìm chân đường cao từ D đến mặt phẳng ABC:
- Tọa độ điểm D là D(-2, 1, -1). Để tìm chân đường cao hạ từ D xuống mặt phẳng, ta cần tìm điểm P(x, y, z) thuộc mặt phẳng \(x - y + z = 1\) và nằm trên đường thẳng vuông góc với mặt phẳng đi qua D.
- Phương trình đường thẳng qua điểm D với hướng là vector pháp tuyến \( (1, -1, 1) \):
\[
\begin{cases}
x = -2 + t \\
y = 1 - t \\
z = -1 + t \\
\end{cases}
\]
5. Thay vào phương trình mặt phẳng:
Thay các biểu thức vào phương trình mặt phẳng:
\[
(-2 + t) - (1 - t) + (-1 + t) = 1
\]
\[
-2 + t - 1 + t - 1 + t = 1
\]
\[
3t - 4 = 1 \quad \Rightarrow \quad 3t = 5 \quad \Rightarrow \quad t = \frac{5}{3}
\]
6. Tính tọa độ chân đường cao:
Thay giá trị \( t \) vào hệ phương trình đường thẳng:
\[
x = -2 + \frac{5}{3} = -2 + 1.67 \approx -0.33
\]
\[
y = 1 - \frac{5}{3} = 1 - 1.67 \approx -0.67
\]
\[
z = -1 + \frac{5}{3} = -1 + 1.67 \approx 0.67
\]
Vậy tọa độ chân đường cao hạ từ đỉnh D của tứ diện là khoảng:
\[
P \left(-\frac{1}{3}, -\frac{2}{3}, \frac{2}{3}\right)
\]
Để tìm tọa độ chân đường cao hạ từ đỉnh D của tứ diện ABCD, ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm phương trình mặt phẳng (ABC):
Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (ABC) là tích có hướng của hai vectơ AB và AC.
Vectơ AB = (0-1, 1-0, 0-0) = (-1, 1, 0)
Vectơ AC = (0-1, 0-0, 1-0) = (-1, 0, 1)
Tích có hướng của AB và AC là:n = [AB, AC] = (1, 1, 1)
Phương trình mặt phẳng (ABC) có dạng:1(x-1) + 1(y-0) + 1(z-0) = 0
x + y + z - 1 = 0
2. Tìm phương trình đường thẳng DH vuông góc với mặt phẳng (ABC):
Đường thẳng DH đi qua điểm D(-2, 1, -1) và có vectơ chỉ phương là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (ABC), tức là u = (1, 1, 1).
Phương trình tham số của đường thẳng DH:x = -2 + t
y = 1 + t
z = -1 + t
3. Tìm tọa độ điểm H là giao điểm của đường thẳng DH và mặt phẳng (ABC):
Thay phương trình tham số của đường thẳng DH vào phương trình mặt phẳng (ABC):(-2 + t) + (1 + t) + (-1 + t) - 1 = 0
3t - 3 = 0
t = 1
Thay t = 1 vào phương trình tham số của đường thẳng DH:x = -2 + 1 = -1
y = 1 + 1 = 2
z = -1 + 1 = 0
Vậy tọa độ điểm H là (-1, 2, 0).
Kết luận:
Tọa độ chân đường cao hạ từ đỉnh D của tứ diện ABCD là H(-1, 2, 0).
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
130114 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
104668 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
94564 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
71848

