Bài tập Vận dụng công thức tính góc trong không gian vào giải quyết bài toán liên quan thực tế lớp 12 (có lời giải)

Để làm thí nghiệm về chuyển động trong mặt phẳng nghiêng, người làm thí nghiệm đã thiết lập sẵn một hệ tọa độ Oxyz. Trong đó mặt phẳng nghiêng (P) có phương trình 4x + 11z + 5  0 và mặt sàn

16/25

Để làm thí nghiệm về chuyển động trong mặt phẳng nghiêng, người làm thí nghiệm đã thiết lập sẵn một hệ tọa độ Oxyz. Trong đó mặt phẳng nghiêng (P) có phương trình 4x + 11z + 5 = 0 và mặt sàn (Q) có phương trình z – 1 = 0.

a

(P) và (Q) có vec tơ pháp tuyến lần lượt là \(\overrightarrow n \) = (4; 0; 11) và \(\overrightarrow {n'} \)= (0; 0; 1).

ĐúngSai
b

Điểm C(6; -7; -16) thuộc mặt phẳng (P).

ĐúngSai
c

\(\left| {\left[ {\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} } \right]} \right| = 4\).

ĐúngSai
d

Góc giữa mặt phẳng nghiêng và mặt sàn là 30°.

ĐúngSai
Giải thích

Hướng dẫn giải:

Đáp án: a) Đúng.           b) Sai.                    c) Đúng.                d) Sai.

a) Đúng. (P) và (Q) có vectơ pháp tuyến lần lượt là: \(\overrightarrow n  = \left( {4;0;11} \right)\) và \(\overrightarrow {n'}  = \left( {0;0;1} \right)\)

b) Sai. Ta có: 4×6 + 11×(-16) + 5 ¹ 0. Do đó điểm C(6; -7; -16) không thuộc mặt phẳng (P).

c) Đúng. \(\left[ {\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}0&{11}\\0&1\end{array}} \right|;\,\,\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{11}&4\\1&0\end{array}} \right|;\,\,\left| {\begin{array}{*{20}{c}}4&0\\0&0\end{array}} \right|} \right) = \left( {0; - 4;0} \right)\)

\( \Rightarrow \left| {\left[ {\overrightarrow n ,\overrightarrow {n'} } \right]} \right| = \sqrt {{0^2} + {{\left( { - 4} \right)}^2} + {0^2}}  = 4\).

d) Sai. \(\cos \left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right) = \frac{{\left| {\overrightarrow n  \cdot \overrightarrow {n'} } \right|}}{{\left| {\overrightarrow n } \right| \cdot \left| {\overrightarrow n } \right|}} = \frac{{\left| {4 \cdot 0 + 0 \cdot 0 + 11 \cdot 1} \right|}}{{\sqrt {{4^2} + {0^2} + {{11}^2}}  \cdot \sqrt {{0^2} + {0^2} + {1^2}} }} = \frac{{11}}{{\sqrt {137} }}\)

Vậy \(\left( {\left( P \right),\left( Q \right)} \right)\) 20°.