Trong không gian với hệ tọa độ Đề - các vuông góc Oxyz cho A( 3;0;0), B(1;2;1), C(2;-1;2). Gọi I là trung điểm của đoạn OA. Lập phương trình mặt phẳng (BIC)0. Chứng minh rằng với điểm M bất kì thuộc mặt phẳng (BIC) thì M luôn cách đều hai mặt phẳng ( OBC) và ( ABC)
Vì I là trung điểm của OA nên tọa độ của I:
I( ; 0; 0) => = (- ; 2 ;1);
= ( ; -1; 2) => [ ; ] = (5; ; - )
Ta chọn một vectơ pháp tuyến cho mặt phẳng (BIC) là: = ( 10;3;-1)
Vậy (BIC):
=>(BIC): 10(x – 1) + 3(y – 2) – 1(z – 1) = 0
⇔ 10x + 3y – z – 15 = 0.
Ta có : S∆ABC = |[, ]|; S∆OBC = |[, ]| và = (-2;2;1), = ( -1;-1;2), = (2;-1;2), = (1;2;1).
Từ đó dễ dàng ta có: S∆ABC = S∆OBC =
Theo giả thiết I là trung điểm của OA nên: d(O,(BIC)) = d(A,(BIC))
=>VOIBC = VAIBC=>d(I,(BOC)) = d(I,(BAC)) = h.
Nếu điểm M thuộc cạnh BC thì yêu cầu bài toán hiển nhiên.
d ( M,(BOC)) = d(M,(BAC)) = 0