Với giải Bài 12 trang 60 Toán 12 Tập 2 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 2: Phương trình đường thẳng trong không gian giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Toán 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Toán 12 Bài 2: Phương trình đường thẳng trong không gian

Bài 12 trang 60 Toán 12 Tập 2: Trong không gian Oxyz, cho hình lăng trụ đứng OBC.O'B'C' có đáy là tam giác OBC vuông tại O. Cho biết B(3; 0; 0), C(0; 1; 0), O'(0; 0; 2). Tính góc giữa:

a) Hai đường thẳng BO' và B'C;

b) Hai mặt phẳng (O'BC) và (OBC);

c) Đường thẳng B'C và mặt phẳng (O'BC)

Lời giải:

Chọn hệ trục như hình vẽ

O(0; 0; 0), B(3; 0; 0), C(0; 1; 0), O'(0; 0; 2), B'(3; 0; 2), C'(0; 1; 2).

a) Đường thẳng BO' nhận $\overrightarrow{B{O}^{\text{'}}}=\left(-3;0;2\right)$ làm vectơ chỉ phương.

Đường thẳng B'C nhận $\overrightarrow{B^{\text{'}}C}=\left(-3;1;-2\right)$ làm vectơ chỉ phương.

$\cos \left(B{O}^{\text{'}},B^{\text{'}}C\right)=\frac{\left|\left(-3\right).\left(-3\right)+0.1+2.\left(-2\right)\right|}{\sqrt{{\left(-3\right)}^2+2^2}.\sqrt{{\left(-3\right)}^2+1^2+{\left(-2\right)}^2}}=\frac{5}{\sqrt{182}}$

Suy ra (BO', B'C) ≈ 68,25°.

b) Mặt phẳng (OBC) Ì (Oxy) nên nhận $\overrightarrow{k}=\left(0;0;1\right)$ làm vectơ pháp tuyến.

Mặt phẳng (O'BC) có phương trình đoạn chắn là: $\frac{x}{3}+\frac{y}{1}+\frac{z}{2}=1$ ⇔ 2x + 6y + 3z = 6 có vectơ pháp tuyến $\overrightarrow{n}=\left(2;6;3\right)$

$\cos \left(\left(O^{\text{'}}BC\right),\left(OBC\right)\right)=\frac{\left|3\right|}{\sqrt{1}.\sqrt{2^2+6^2+3^2}}=\frac{3}{7}$.

Suy ra ((O'BC), (OBC)) ≈ 64,62°.

c) Đường thẳng B'C nhận $\overrightarrow{B^{\text{'}}C}=\left(-3;1;-2\right)$ làm vectơ chỉ phương.

Mặt phẳng (O'BC) có vectơ pháp tuyến $\overrightarrow{n}=\left(2;6;3\right)$

$\sin \left(B^{\text{'}}C,\left(O^{\text{'}}BC\right)\right)=\frac{\left|\left(-3\right).2+1.6+\left(-2\right).3\right|}{\sqrt{{\left(-3\right)}^2+1^2+{\left(-2\right)}^2}.\sqrt{2^2+6^2+3^2}}=\frac{6}{7\sqrt{14}}$

Suy ra (B'C, (O'BC)) ≈ 13,24°.