Trong không gian Oxyz, cho \(M\left( -1;3;4 \right)\), mặt phẳng (P) đi qua M cắt các trục Ox, Oy, Oz tại các điểm A, B, C sao cho M là trực tâm \(\Delta ABC\). Thể tích khối tứ diện OABC bằng
Trả lời bởi giáo viên
+) Ta có:
\(AM\bot CB\) (vì M là trực tâm tam giác ABC)
\(OA\bot CB\) (vì \(OA\bot OB,\,\,OA\bot OC\Rightarrow OA\bot \left( OBC \right)\Leftrightarrow OA\bot BC\))
\(\Rightarrow BC\bot \left( OMA \right)\Rightarrow BC\bot OM\)
Tương tự, chứng minh được \(AC\bot OM\Rightarrow OM\bot \left( ABC \right)\)
+) Viết phương trình mặt phẳng \(\left( ABC \right)\):
\(M\left( -1;3;4 \right),\,\,\overrightarrow{OM}\left( -1;3;4 \right)\)
Phương trình mặt phẳng (ABC): \(-1\left( x+1 \right)+3\left( y-3 \right)+4\left( z-4 \right)=0\Leftrightarrow -x+3y+4z-26=0\)
+) Tìm tọa độ các điểm A, B, C:
Cho \(y=z=0\Rightarrow x=26\Rightarrow A\left( 26;0;0 \right)\)
Cho \(x=z=0\Rightarrow y=\frac{26}{3}\Rightarrow B\left( 0;\frac{26}{3};0 \right)\)
Cho \(x=y=0\Rightarrow z=\frac{13}{2}\Rightarrow C\left( 0;0;\frac{13}{2} \right)\)
Thể tích khối tứ diện OABC : \(V=\frac{1}{6}.26.\frac{26}{3}.\frac{13}{2}=\frac{2197}{9}\).
Hướng dẫn giải:
- Chứng minh : \(OM\bot \left( ABC \right)\)
- Viết phương trình mặt phẳng \(\left( ABC \right)\), là mặt phẳng đi qua M và nhận \(\overrightarrow{OM}\) là 1 VTPT.
- Tìm tọa độ giao điểm của (ABC) và các trục tọa độ, từ đó tính thể tích khối tứ diện OABC.