Trong không gian Oxyz, cho bốn điểm A(0;1;−1),A(0;1;−1), B(1;1;2),B(1;1;2), C(1;−1;0)C(1;−1;0) và D(0;0;1)D(0;0;1). Mặt phẳng (α)(α) song song với mặt phẳng (BCD)(BCD) và chia khối tứ diện ABCD thành hai khối đa diện sao cho tỉ số thể tích của khối đa diện có chứa điểm A và khối tứ diện ABCD bằng 127127. Viết phương trình mặt phẳng (α)(α).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGiả sử mặt phẳng (α)(α) song song với mặt phẳng (BCD)(BCD) cắt AB, AC, AD lần lượt tại B’, C’, D’.
Đặt AB′AB=kAB′AB=k. Áp dụng định lí Ta-lét ta tính được AC′AC=AD′AD=kAC′AC=AD′AD=k.
Khi đó ta có VAB′C′D′VABCD=AB′AB.AC′AC.AD′ADVAB′C′D′VABCD=AB′AB.AC′AC.AD′AD⇔k3=127⇔k=13.⇔k3=127⇔k=13.
⇒AB′=13AB⇒→AB′=13→AB⇒{xB′−0=13.1yB′−1=13.0zB′+1=13.3⇒{xB′=13yB′=1zB′=0⇒B′(13;1;0)
Mặt khác {→BC=(0;−2;−2)→BD=(−1;−1;−1)
⇒→n(BCD)=[→BC;→BD] =(0;2;−2)∥(0;1;−1)
Vì (α)∥(BCD) nên →n(0;1;−1) cũng là 1 VTPT của mặt phẳng (α).
Vậy phương trình mặt phẳng (α) là: 0.(x−13)+1.(y−1)−1.z=0 ⇔y−z−1=0.