Trong không gian Oxyz, cho hình hộp ABCD . A ′B ′C ′D ′ có A ( 0 ; 0 ; 0 ) B ( 3 ; 0 ; 0 ) D ( 0 ; 3 ; 0 ) ; D ′ ( 0 ; 3 ; − 3 ) . a) Tọa độ điểm C là C ( − 3 ; − 3 ; 0 ) .
a) | b) | c) | d) |
Sai | Đúng | Sai | Sai |
a) Ta có \(\overrightarrow {AB} = \left( {3;0;0} \right);\overrightarrow {AD} = \left( {0;3;0} \right)\). Gọi \(C\left( {x;y;z} \right)\) thì \(\overrightarrow {DC} = \left( {x;y - 3;z} \right)\).
Vì tứ giác \(ABCD\) là hình bình hành nên \(\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {DC} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}3 = x\\0 = y - 3\\0 = z\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 3\\y = 3\\z = 0\end{array} \right.\) vậy \(C\left( {3;3;0} \right)\)
b) Vì tứ giác \(ADD'A'\) là hình bình hành nên\(\overrightarrow {AD} = \overrightarrow {A'D'} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}0 = - {x_{A'}}\\3 = 3 - {y_{A'}}\\0 = - 3 - {z_{A'}}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_{A'}} = 0\\{y_{A'}} = 0\\{z_{A'}} = - 3\end{array} \right.\) nên \(A'\left( {0;0; - 3} \right)\)
Tương tự ta có \(B'\left( {3;0; - 3} \right)\)
Vậy tọa độ trọng tâm tam giác \(A'B'C\) là \(G\left( {2;1; - 2} \right)\)
c) Ta có \(\overrightarrow {AC} \left( {3;3;0} \right);\;\overrightarrow {B'G} \left( { - 1;1;1} \right)\) nên \(\overrightarrow {AC} .\overrightarrow {B'G} = 0 \Rightarrow AC \bot B'G\)
Do đó góc giữa hai đường thẳng này là \({90^o}\)
d) Nhận xét \(\overrightarrow {AB} .\overrightarrow {AD} = 0 \Rightarrow AB \bot AD\), do đó đáy \(ABCD\) của khối hộp đã cho là hình chữ nhật.
Mặt khác \(\overrightarrow {DD'} = \left( {0;0; - 3} \right).\) Suy ra \[\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {DD'} .\overrightarrow {AB} = 0\\\overrightarrow {DD'} .\overrightarrow {AD} = 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}DD' \bot AB\\DD' \bot AD\end{array} \right.\]
Do đó \(DD' \bot \left( {ABCD} \right)\)
Thể tích khối hộp là \(V = AB.AD.DD' = 3.3.3 = 27\) (đvtt).