Đề bài

a) Tính chiều cao của hình chóp \(O.MNP\) với toạ độ các đỉnh \(O\left( {0;0;0} \right)\), \(M\left( {2;1;2} \right)\), \(N\left( {3;3;3} \right)\), \(P\left( {4;5;6} \right)\).

b) Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song \(\left( R \right):8x + 6y + 70 = 0\) và \(\left( S \right):16x + 12y - 2 = 0\)

Phương pháp giải

a) Chiều cao của hình chóp \(O.MNP\) chính là khoảng cách từ điểm \(O\) tới mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\). Viết phương trình mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\), từ đó tính khoảng cách từ điểm \(O\) tới mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\).

b) Khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song bằng khoảng cách từ một điểm nằm trên mặt phẳng này tới mặt phẳng kia. Chọn một điểm nằm trên mặt phẳng \(\left( R \right)\) và tính khoảng cách từ điểm đó tới mặt phẳng \(\left( S \right)\).

Lời giải của GV Loigiaihay.com

a) Chiều cao của hình chóp \(O.MNP\) chính là khoảng cách từ điểm

b) \(O\) tới mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\).

Mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\) đi qua ba điểm \(M\left( {2;1;2} \right)\), \(N\left( {3;3;3} \right)\), \(P\left( {4;5;6} \right)\) nên có một cặp vectơ chỉ phương là \(\overrightarrow {MN}  = \left( {1;2;1} \right)\) và \(\overrightarrow {MP}  = \left( {2;4;4} \right)\).

Suy ra một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\) là:

\(\vec n = \left[ {\overrightarrow {MN} ,\overrightarrow {MP} } \right] = \left( {2.4 - 1.4;1.2 - 1.4;1.4 - 2.2} \right) = \left( {4; - 2;0} \right)\)

Mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\) đi qua \(M\left( {2;1;2} \right)\) và có một vectơ pháp tuyến \(\vec n = \left( {4; - 2;0} \right)\) nên có phương trình là \(4\left( {x - 2} \right) - 2\left( {y - 1} \right) + 0\left( {z - 2} \right) = 0 \Leftrightarrow 4x - 2y - 6 = 0\).

Khoảng cách từ điểm \(O\) tới mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\) là:

\(d\left( {O,\left( {MNP} \right)} \right) = \frac{{\left| {4.0 - 2.0 - 6} \right|}}{{\sqrt {{4^2} + {{\left( { - 2} \right)}^2}} }} = \frac{6}{{2\sqrt 5 }} = \frac{{3\sqrt 5 }}{5}\).

b) Chọn điểm \(M\left( {0; - \frac{{35}}{3};0} \right)\) nằm trên mặt phẳng \(\left( R \right)\).

Khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song \(\left( R \right)\) và \(\left( S \right)\), chính là khoảng cách từ \(M\left( {0; - \frac{{35}}{3};0} \right)\) đến \(\left( S \right)\), bằng:

\(d\left( {\left( R \right),\left( S \right)} \right) = d\left( {M,\left( S \right)} \right) = \frac{{\left| {16.0 + 12.\frac{{ - 35}}{3} - 2} \right|}}{{\sqrt {{{16}^2} + {{12}^2}} }} = \frac{{71}}{{10}}\)