Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho 3 điểm \(A\left( 1;2;-1 \right),B\left( 2;1;1 \right);C\left( 0;1;2 \right)\) và đường thẳng \(d:\frac{x-1}{2}=\frac{y+1}{-1}=\frac{z+2}{2}.\) Lập phương trình đường thẳng \(\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }\) đi qua trực tâm của tam giác ABC, nằm trong mặt phẳng \(\left( ABC \right)\) và vuông góc với đường thẳng d.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có \(\overrightarrow{AB}=\left( 1;-1;2 \right);\overrightarrow{AC}=\left( -1;-1;3 \right)\Rightarrow \left[ \overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC} \right]=\left( -1;-5;-2 \right)\).
Vậy phương trình mặt phẳng \(\left( ABC \right):x+5y+2z-9=0\).
Gọi trực tâm của tam giác ABC là \(H\left( a;b;c \right)\) khi đó ta có hệ
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {\begin{array}{*{20}{c}} {\overrightarrow {BH} .\overrightarrow {AC} = 0}\\ {\overrightarrow {CH} .\overrightarrow {AB} = 0} \end{array}}\\ {H \in \left( {ABC} \right)} \end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {\begin{array}{*{20}{c}} {a - b + 2c = 3}\\ {a + b - 3c = 0} \end{array}}\\ {a + 5b + 2c = 9} \end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {\begin{array}{*{20}{c}} {a = 2}\\ {b = 1} \end{array}}\\ {c = 1} \end{array}} \right. \Rightarrow H\left( {2;1;1} \right).\)
Do đường thẳng \(\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }\) nằm trong \(\left( ABC \right)\) và vuông góc với \(\left( d \right)\) nên:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {{{\vec u}_{\rm{\Delta }}} \bot {{\vec n}_{ABC}}}\\ {{{\vec u}_{\rm{\Delta }}} \bot {{\vec u}_d}} \end{array}} \right. \Rightarrow {\vec u_{\rm{\Delta }}} = \left[ {{{\vec n}_{ABC}},{{\vec u}_d}} \right] = \left( {12;2; - 11} \right).\)
Vậy phương trình đường thẳng \({\rm{\Delta }}:\frac{{x - 2}}{{12}} = \frac{{y - 1}}{2} = \frac{{z - 1}}{{ - 11}}\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Toán
Trường THPT Bùi Thị Xuân