Sử dụng công thức tính độ dài đoạn thẳng \(AB\). Giải và trình bày phương pháp giải Giải bài 15 trang 81 sách bài tập toán 12 – Chân trời sáng tạo – Bài tập cuối chương 2. Cho ba điểm (Aleft( {1;1;1} right),Bleft( { – 1;1;0} right)) và (Cleft( {3;1; – 1} right)). Gọi (Mleft( {a;b;…
Đề bài/câu hỏi:
Cho ba điểm \(A\left( {1;1;1} \right),B\left( { – 1;1;0} \right)\) và \(C\left( {3;1; – 1} \right)\). Gọi \(M\left( {a;b;c} \right)\) là điểm thuộc mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\) và cách đều ba điểm \(A,B,C\). Tính tổng \(a + b + c\).
Hướng dẫn:
Sử dụng công thức tính độ dài đoạn thẳng \(AB\):
\(AB = \left| {\overrightarrow {AB} } \right| = \sqrt {{{\left( {{x_B} – {x_A}} \right)}^2} + {{\left( {{y_B} – {y_A}} \right)}^2} + {{\left( {{z_B} – {z_A}} \right)}^2}} \).
Lời giải:
Vì \(M\left( {a;b;c} \right)\) là điểm thuộc mặt phẳng \(\left( {Oxz} \right)\) nên \(y = 0\).
\(\begin{array}{l}AM = \sqrt {{{\left( {x – 1} \right)}^2} + {{\left( {0 – 1} \right)}^2} + {{\left( {z – 1} \right)}^2}} = \sqrt {{{\left( {x – 1} \right)}^2} + {{\left( {z – 1} \right)}^2} + 1} \\BM = \sqrt {{{\left( {x + 1} \right)}^2} + {{\left( {0 – 1} \right)}^2} + {{\left( {z – 0} \right)}^2}} = \sqrt {{{\left( {x + 1} \right)}^2} + {z^2} + 1} \\CM = \sqrt {{{\left( {x – 3} \right)}^2} + {{\left( {0 – 1} \right)}^2} + {{\left( {z + 1} \right)}^2}} = \sqrt {{{\left( {x – 3} \right)}^2} + {{\left( {z + 1} \right)}^2} + 1} \end{array}\)
\(M\) cách đều ba điểm \(A,B,C\) nên \(AM = BM = CM\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}AM = BM\\BM = CM\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\sqrt {{{\left( {x – 1} \right)}^2} + {{\left( {z – 1} \right)}^2} + 1} = \sqrt {{{\left( {x + 1} \right)}^2} + {z^2} + 1} \\\sqrt {{{\left( {x + 1} \right)}^2} + {z^2} + 1} = \sqrt {{{\left( {x – 3} \right)}^2} + {{\left( {z + 1} \right)}^2} + 1} \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{\left( {x – 1} \right)^2} + {\left( {z – 1} \right)^2} + 1 = {\left( {x + 1} \right)^2} + {z^2} + 1\\{\left( {x + 1} \right)^2} + {z^2} + 1 = {\left( {x – 3} \right)^2} + {\left( {z + 1} \right)^2} + 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} – 4x – 2{\rm{z}} = – 1\\8{\rm{x}} – 2{\rm{z}} = 9\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{5}{6}\\z = – \frac{7}{6}\end{array} \right.\end{array}\)
Vậy \(M\left( {\frac{5}{6};0; – \frac{7}{6}} \right)\).