Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng 1. Đặt hệ tọa độ Oxyz sao cho A( 0; 0; 0), B(1;0;0),D(0;1;0) và A’(0;0;1). a)Viết phương trình mặt phẳng (BB’D’D). b)Xét hai măt phẳng (P) chứa CD’, gọi α là góc giữa (P) và mặt phẳng (BB’D’D). Tìm giá trị nhỏ nhất của α .
Mặt phẳng (BB’D’D) song song với trục Oz nên có phương trình dạng: mx + ny + p = 0 (m2 + n2 ≠0).
Do (P) đi qua B và D nên :
Chọn p = -1, ta có m = n = 1.
Vậy phương trình của (P) là: x + y -1 = 0.
b.Gọi = ( a;b;c) ( a2 + b2 + c2 > 0) là vectơ pháp tuyến của (P).
ta có = ( -1;0;1).
Do (P) chứa CD’ nên: .= 0 ⇔ c = a.
Ta có, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng (BB’D’D) là (1;1;0).
Do đó: cosα = = = =
Áp dụng bất đẳng thức Bu – nhi – a – cốp – xki ta có: ( a + b)2 = (.√2a + 1.b)2 ≤ ( + 1) (2a2+ b2).
Suy ra cosα ≤
Do đó α ≥ 300 ( vì α ∈[0;90].
Vậy giá trị nhỏ nhất của α là 300.