Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz , cho ba đường thẳng \(d_{1}:\left\{\begin{array}{l} x=t_{1} \\ y=0,\,\,\, d_{2} \\ z=0 \end{array}:\left\{\begin{array}{l} x=1 \\ y=t_{2} \\ z=0 \end{array}\right.\right.\) \(d_{3}:\left\{\begin{array}{l} x=1 \\ y=0 \\ z=t_{3} \end{array}\right.\). Viết phương trình mặt phẳng đi qua điểm H (3;2;1) và cắt ba đường thẳng \(d_1, d_2, d_3\) lần lượt tại A , B , C sao cho H là trực tâm tam giác ABC
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi \(A(a ; 0 ; 0), B(1 ; b ; 0), C(1 ; 0 ; c)\)(do \(A\in d_1, B\in d_2, C\in d_3\))
Khi đó \(\overrightarrow{A B}=(1-a ; b ; 0), \overrightarrow{B C}=(0 ;-b ; c), \overrightarrow{C H}=(2 ; 2 ; 1-c), \overrightarrow{A H}=(3-a ; 2 ; 1)\)
Theo đề bài ta có
\(\left\{\begin{array}{l} {[\overrightarrow{A B}, \overrightarrow{B C}] \cdot \overrightarrow{C H}=0} \\ \overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{C H}=0 \\ \overrightarrow{B C} \cdot \overrightarrow{A H}=0 \end{array} \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l} 2 b c+2 c(a-1)+(1-c) b(a-1)=0 \\ a=b+1 \\ c=2 b \end{array}\right.\right.\)
\(\Rightarrow 9 b^{2}-2 b^{3}=0 \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l} b=0 \\ b=\frac{9}{2} \end{array}\right.\)
Nếu b=0 suy ra \(A \equiv B(\text { loại })\)
Nếu \(b=\frac{9}{2} \Rightarrow A\left(\frac{11}{2} ; 0 ; 0\right), B\left(1 ; \frac{9}{2} ; 0\right), C(1 ; 0 ; 9)\)
Suy ra phương trình mặt phẳng \((A B C) \text { là } 2 x+2 y+z-11=0\)