Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho mặt phẳng (Q): x + y + z = 0 và hai điểm A(4;-3; 1), B(2; 1; 1). Tìm điểm M thuộc mặt phẳng (Q) sao cho tam giác ABM vuông cân tại M.
Gọi M(a; b; c) khi đó M ∈ (Q) <=> a + b + c = 0 (1)
Tam giác ABM cân tại M khi và chỉ khi
AM2 = BM2 <=> (a - 4)2 + (b + 3)2 + (c - 1)2 = (a - 2)2 + (b - 1)2 + (c - 1)2
<=> -a + 2b + 5 = 0
Từ (1) và (2) ta có <=> (*)
Trung điểm AB là I(3;-1; 1),
Tam giác ABM cân tại M, suy ra MI =
<=> (a - 3)2 + (b + 1)2 + (c - 1)2 = 5 (3)
Thay (*) vào (3) ta được
(2b + 2)2 + (b + 1)2 + (- 6 - 3b)2 = 5
<=> 7b2 + 23b + 18 = 0 <=> b = -2 hoặc b = -
Với b = -2 => a = 1, c = 1 => M(1;-2; 1).
Với b = - => a = ; c = => M().